繼“南水北調(diào)”、“西電東送”,、“西氣東輸”等工程之后,，“東數(shù)西算”工程近日全面啟動(dòng)，全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計(jì),。消息一出,，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算,、算力建設(shè)等細(xì)分領(lǐng)域在資本市場(chǎng)應(yīng)聲上漲,，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)指數(shù)上漲超過6%。

　　通俗理解,，“東數(shù)西算”就是“把東部的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鞑窟M(jìn)行計(jì)算和處理”,，這可以說是國(guó)家戰(zhàn)略的必然選擇，也是促進(jìn)東西部發(fā)展協(xié)同聯(lián)動(dòng)的必由之路,。根據(jù)中國(guó)信通院《中國(guó)算力發(fā)展指數(shù)白皮書》,，目前我國(guó)數(shù)據(jù)中心的上架率并不均衡，數(shù)據(jù)中心平均利用率僅為55%,。而導(dǎo)致利用率較低的直接因素是需求不均衡：算力需求大戶互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主要集中在北上廣深,，因此東部省市對(duì)算力的需求普遍較高，而西部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)算力需求偏弱,。這也意味著,，“東數(shù)西算”所涉及到的數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),，不論是傳輸、處理,，還是計(jì)算,、分析等，都將對(duì)相關(guān)芯片產(chǎn)生大量需求,。

　　在數(shù)據(jù)中心,、服務(wù)器、邊緣計(jì)算等領(lǐng)域奮力成長(zhǎng)的國(guó)產(chǎn)芯片,，在“東數(shù)西算”布局中能分得幾杯羹,？他們?nèi)绾慰创屠斫狻皷|數(shù)西算”所帶來的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)？<與非網(wǎng)>獨(dú)家對(duì)話龍芯中科副總裁杜安利,、云豹智能CEO蕭啟陽博士,、鯤云科技CEO牛昕宇博士，他們分別從CPU,、DPU,、AI計(jì)算芯片的角度，分享了各自的觀點(diǎn)和洞察,。（上期：算力大廠解析掘金之道）

　　東數(shù)西算

　　是否會(huì)拉動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展,？

　　圖源 | Engadget

　　答案是顯而易見的，會(huì),。但是,，會(huì)分進(jìn)程、分層次,、分類型惠及，并且有其發(fā)展前提,。

　　龍芯中科杜安利談到,，“東數(shù)西算”將要構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心和周邊設(shè)施的建設(shè)，會(huì)成為重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施,。而底層算力對(duì)自主CPU的需求是巨大的,，這關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的格局,。要實(shí)現(xiàn)這些訴求,，她認(rèn)為至少要滿足三個(gè)要素：一是要自主化，這是經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和數(shù)據(jù)安全的基座,；二是要智能化,，當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘、分析,、處理,、建模等軟件技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,，可以對(duì)不同場(chǎng)景的數(shù)據(jù)提供更為智能化的服務(wù)；三是要有安全保障,，數(shù)據(jù)流通會(huì)產(chǎn)生價(jià)值,，通過國(guó)產(chǎn)密碼、區(qū)塊鏈等安全技術(shù)與自主處理器的結(jié)合,，保障數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和數(shù)據(jù)流通過程中的安全至關(guān)重要,。

　　云豹智能蕭啟陽認(rèn)為“東數(shù)西算”是DPU發(fā)展很好的機(jī)遇?！皷|數(shù)西算”一方面要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,，另一方面也對(duì)數(shù)據(jù)中心提出了更大的挑戰(zhàn)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)流量更大,，需要處理的數(shù)據(jù)更多,，需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)更多，數(shù)據(jù)更需要保護(hù),，對(duì)網(wǎng)絡(luò),、存儲(chǔ)和算力等資源需要更有效地調(diào)度。而這些正是DPU要解決的問題,，國(guó)產(chǎn)DPU的發(fā)展可以大大提升數(shù)據(jù)中心的效率,。

　　鯤云科技牛昕宇從電力時(shí)代向算力時(shí)代的轉(zhuǎn)型切入，談到了底層算力平臺(tái)未來的發(fā)展方向,。他表示,，算力與AI的關(guān)系與電力與電器的關(guān)系類似，算力芯片作為底層的基礎(chǔ)設(shè)施,，是未來智能社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施,。事實(shí)上，我們對(duì)算力和電力的需求其實(shí)是一樣的：希望它能支持所有設(shè)備運(yùn)行,、成本低廉,、供給充足，這就需要不斷提升算力的通用性,，不斷降低使用成本,。

　　進(jìn)一步來看，數(shù)據(jù)處理量的提升勢(shì)必會(huì)反向刺激數(shù)據(jù)的處理速度,，新建多個(gè)數(shù)據(jù)中心,，帶來的是對(duì)芯片性能的更高要求，也必將推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片的進(jìn)程,。

　　一體化算力布局中

　　邊緣計(jì)算的價(jià)值,？

　　圖源 | salientglobaltech.com

　　“東數(shù)西算”涉及東部、西部地區(qū)之間的算力調(diào)度能力,、云邊端協(xié)同能力,，來滿足高頻實(shí)時(shí),、靈活調(diào)度的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務(wù)交互。在這一規(guī)劃中,，邊緣計(jì)算有哪些新的內(nèi)涵,？國(guó)產(chǎn)芯片又能提供哪些新動(dòng)能？

　　正如“東數(shù)西算”規(guī)劃中數(shù)據(jù)中心由東向西梯次所布局的,，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求不高的業(yè)務(wù),，可率先向西部轉(zhuǎn)移；一些對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求較高的業(yè)務(wù),，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療,、人工智能推理等,，可在東部樞紐布局。鯤云科技牛昕宇談到,，基于這樣的規(guī)劃,，將會(huì)出現(xiàn)針對(duì)不同落地場(chǎng)景需求的專項(xiàng)算力解決方案。它們對(duì)邊緣算力平臺(tái)和方案的部署需求不盡相同,，不論是算力,、時(shí)延、接口,、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)鹊?，但是，在算力層面,，最終都會(huì)回到算力性價(jià)比,、軟件易用性和通用性。牛昕宇補(bǔ)充,，契合這些趨勢(shì),，算力廠商未來應(yīng)該配合數(shù)據(jù)中心、算力中心,，把產(chǎn)品方案做到更通用,、算力性價(jià)比更強(qiáng),，提供更高的軟件易用性,，便于實(shí)現(xiàn)端到端的自動(dòng)化部署。

　　龍芯中科杜安利認(rèn)為,，邊緣計(jì)算是大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),，即使在頂端建設(shè)了海量的云平臺(tái)，但是如果沒有邊緣側(cè)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集,、分析,、處理,、傳輸，大數(shù)據(jù)中心只會(huì)是空殼,。

　　未來,，邊緣計(jì)算需要處理的數(shù)據(jù)量會(huì)越來越多，算力要求也將逐步提高,。邊緣側(cè)的設(shè)備也不再拘泥于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集,，還會(huì)有大量的邊緣網(wǎng)關(guān)、邊緣AI,、邊緣可擴(kuò)展型服務(wù)器等多種設(shè)備,，協(xié)助前端數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給云端,，有效減輕云端的數(shù)據(jù)壓力,，用戶也可根據(jù)自己的實(shí)際業(yè)務(wù)，靈活就近選擇邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)或中心云計(jì)算節(jié)點(diǎn),。

　　國(guó)產(chǎn)芯片的突破路徑

　　數(shù)據(jù)中心所需的算力芯片和處理器方面,，國(guó)際大廠仍是重要的提供方。國(guó)產(chǎn)芯片一方面需要更多的時(shí)間積淀和迭代,，另一方面,，邊緣計(jì)算是當(dāng)前一個(gè)千載難逢的發(fā)展契機(jī)。在這個(gè)巨大的藍(lán)海市場(chǎng)中,，國(guó)產(chǎn)芯片如何找到適合的路徑,，進(jìn)一步尋求突破？

　　龍芯中科杜安利表示,，邊緣計(jì)算場(chǎng)景中,，用量大、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備多,，不乏大量戶外設(shè)備,，對(duì)CPU性能、功耗有更高要求,。這類場(chǎng)景中大致有兩條路線：一是高性能通用處理器做專用設(shè)備,，例如使用龍芯全新自主指令架構(gòu)的新一代高性能處理器3A/C5000系列，為場(chǎng)景提供專用算力,；二是SoC高度集成化,、低功耗化的發(fā)展路徑，如龍芯1號(hào),、2號(hào)系列的SoC芯片,，這類芯片將豐富的I/O接口集成在一顆芯片內(nèi)部，通過自主化設(shè)計(jì)降低功耗的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了中低端邊緣計(jì)算設(shè)備的戶外現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,，可大量部署在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),。此外,，這些方案也可以疊加AI芯片,、FPGA等,，針對(duì)某類場(chǎng)景提供定制化算法,，提升邊緣計(jì)算的能力,。

　　云豹智能蕭啟陽認(rèn)為,，邊緣計(jì)算要充分考慮性能功耗比和性價(jià)比,，這對(duì)邊緣計(jì)算芯片的通用性是個(gè)挑戰(zhàn)。而針對(duì)某一個(gè)領(lǐng)域或應(yīng)用,，定義,、實(shí)現(xiàn)一個(gè)性能功耗比高、性價(jià)比高的芯片是目前主流的方法,，因此架構(gòu)上要進(jìn)行云邊端一體設(shè)計(jì),，明確端側(cè)要解決的問題，此外,，建設(shè)豐富的生態(tài)對(duì)于邊緣計(jì)算的實(shí)現(xiàn)也非常重要,。

　　鯤云科技牛昕宇則從底層架構(gòu)的角度分析了當(dāng)前國(guó)產(chǎn)芯片的突圍方向。他認(rèn)為,，如果沿用現(xiàn)有的指令集架構(gòu),，海外巨頭有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在架構(gòu)設(shè)計(jì)上難以獲得絕對(duì)性的性能優(yōu)勢(shì),，仍需要不斷迭代制程工藝來提升性能,，而這將面臨摩爾定律放緩的挑戰(zhàn)和供應(yīng)鏈安全的問題。因此通過底層架構(gòu)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率的數(shù)量級(jí)提升,，是國(guó)產(chǎn)AI芯片的一個(gè)突破口,，在他看來，這也是一條可持續(xù),、性能更高,、成本更低的技術(shù)路徑。以鯤云為例,，目前采用的是定制數(shù)據(jù)流架構(gòu)CAISA3.0,，在底層架構(gòu)效率上實(shí)現(xiàn)了10倍提升，已經(jīng)在現(xiàn)有更低的制程工藝的基礎(chǔ)上,，達(dá)到同樣的算力性能,。

　　“目前，國(guó)內(nèi)AI芯片廠商已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)男酒O(shè)計(jì)能力,，但是,，國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)能問題仍未解決”,，牛昕宇表示,，“架構(gòu)創(chuàng)新的缺失/產(chǎn)能問題如果不解決,，國(guó)內(nèi)廠商在東數(shù)西算項(xiàng)目中的參與程度可能因此而受到影響?！?/p>

　　算力池化是未來方向

　　芯片的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)行到了多種形態(tài)的新階段,，未來的計(jì)算將更多以池化的方式來實(shí)現(xiàn)，這也將是芯片在“東數(shù)西算”規(guī)劃中一個(gè)很大的內(nèi)涵,。通過將算力釋放,、形成池化，用戶就不必再糾結(jié)于采用何種計(jì)算形態(tài)或計(jì)算設(shè)備,，只要選擇對(duì)應(yīng)的計(jì)算力即可,。

　　在日前召開的兩會(huì)上，這個(gè)發(fā)展方向也得到了一定的倡導(dǎo),。全國(guó)人大代表,、寧夏回族自治區(qū)工信廳黨組副書記、副廳長(zhǎng)萬新恒談到,，“東數(shù)西算”之后便是“芯云融合”,，他以DPU為例說道，這類解決方案最直接的作用就是作為CPU的卸載引擎,，接管未來的網(wǎng)絡(luò)虛擬化,、硬件資源池化等基礎(chǔ)設(shè)施層服務(wù), 從而釋放寶貴的CPU資源來運(yùn)行上層應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施操作的分離,，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)中心的依賴,，緩解東部應(yīng)用端對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理需求，讓數(shù)據(jù)中心真正回歸數(shù)據(jù)計(jì)算,，解決供需失衡問題,。

　　“算力的池化非常重要，因?yàn)槌鼗梢宰屗懔Ω咝У乇焕谩?，云豹智能蕭啟陽談到,，“一直以來，算力的池化是一個(gè)挑戰(zhàn),，而DPU現(xiàn)在可以為算力池化提供基礎(chǔ),。將DPU作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的核心，可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的池化,，包括通用算力CPU的池化,、內(nèi)存的池化、GPU的池化,、AI算力的池化,、FPGA的池化等。”

　　哪些痛點(diǎn)問題仍需解決,？

　　從我國(guó)當(dāng)前的算力布局和建設(shè)情況來看,，還有一些需要著力改善和解決的問題?！皷|數(shù)西算”的戰(zhàn)略考量也在于此,，真正推動(dòng)算力資源的有效利用，解決算力供需的失衡,。

　　在龍芯中科杜安利看來,，當(dāng)前存在三個(gè)突出問題：一是供需匹配未打通。一方面蓬勃建設(shè)數(shù)據(jù)中心,，尋找用戶,；另一方面用戶找不到適合自身需求的機(jī)柜，兩方面存在需求信息不通暢的情況,。二是要解決應(yīng)用場(chǎng)景遷入算力樞紐的問題,，沒有場(chǎng)景遷入，將是一潭死水,。例如西部的算力樞紐,，更需要應(yīng)用場(chǎng)景牽引落地，不論是能源,、交通等,，只有這些場(chǎng)景的數(shù)據(jù)引入算力樞紐，才真正有落地應(yīng)用的意義,。三是要重視數(shù)據(jù)安全,，因?yàn)檫@關(guān)系到我國(guó)多個(gè)行業(yè)的資源安全，如果沒有行之有效的安全保障,，將會(huì)是一場(chǎng)災(zāi)難,。此外，還存在運(yùn)力問題,、能耗過高等問題,，還需要邊走邊解決。

　　鯤云科技牛昕宇從AI芯片的角度談到,，AI芯片的核心是實(shí)現(xiàn)AI算法的計(jì)算加速,，從軟件/算法和硬件兩個(gè)角度同時(shí)優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)性能的全局最優(yōu),，這就需要芯片廠商提升自身的軟硬件協(xié)同能力,。此外，他認(rèn)為要重視產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共同推進(jìn),，鯤云目前已經(jīng)和浪潮聯(lián)合推出了數(shù)據(jù)流AI服務(wù)器,，面向邊緣側(cè),、數(shù)據(jù)中心提供高性能的AI計(jì)算加速，在算力資源的協(xié)同利用上,，提供更多樣化的AI部署選擇,。

　　寫在最后

　　“東數(shù)西算”工程全面啟動(dòng)，將為國(guó)產(chǎn)芯片帶來更多發(fā)展機(jī)遇,。例如當(dāng)前在每個(gè)算力樞紐，都規(guī)劃設(shè)立了1至2個(gè)數(shù)據(jù)中心集群,，這無疑會(huì)提供更多算力平臺(tái)市場(chǎng),，帶動(dòng)部署更多的自主創(chuàng)新基礎(chǔ)軟硬件，為國(guó)產(chǎn)芯片發(fā)展提供良好的發(fā)展機(jī)會(huì),。

　　不過,，“東數(shù)西算”是一個(gè)龐大的工程，涉及到多個(gè)層面的產(chǎn)業(yè)建設(shè),，產(chǎn)業(yè)鏈既包括傳統(tǒng)的土建工程,，還涉及IT設(shè)備制造、信息通信,、基礎(chǔ)軟件,、綠色能源供給等，涵蓋芯片,、整機(jī),、算法、應(yīng)用,、數(shù)據(jù)模型等諸多技術(shù)環(huán)節(jié),。

　　由于產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、覆蓋門類廣,，健康有序的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同協(xié)作推進(jìn),，場(chǎng)景落地才會(huì)有效果；此外,，自主創(chuàng)新基礎(chǔ)軟硬件的生態(tài)問題仍需要繼續(xù)重視,，真正打破“卡脖子”局面，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片更大規(guī)模的應(yīng)用和發(fā)展,。