近年來，各地紛紛加快AI基礎(chǔ)設(shè)施的布局，智算中心是建設(shè)重點(diǎn)。據(jù)<與非網(wǎng)>不完全統(tǒng)計(jì)，2021年到現(xiàn)在，武漢人工智能計(jì)算中心、中原人工智能計(jì)算中心、西安未來人工智能計(jì)算中心、南京智能計(jì)算中心已相繼投入運(yùn)營(yíng)。此外，還有成都、大連、青島、沈陽、佛山、長(zhǎng)沙、杭州、無錫、昆山、慶陽、太原、南寧等地在建或計(jì)劃建設(shè)。
不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，智算中心更注重構(gòu)建先進(jìn)的AI算力基礎(chǔ)設(shè)施來承載AI創(chuàng)新。高性能AI計(jì)算芯片作為核心生產(chǎn)力，從架構(gòu)升級(jí)到應(yīng)用場(chǎng)景的落地，都蘊(yùn)含了巨大的市場(chǎng)空間和機(jī)遇。
拆一個(gè)案例
多地開花的智算中心顯然已成為AI算力廠商的布局重點(diǎn)，不論是上游芯片還是下游服務(wù)器廠商。那么，這一發(fā)展高地對(duì)AI落地能帶來哪些助力？是否已經(jīng)能夠帶來實(shí)際的回報(bào)？
寒武紀(jì)是一個(gè)值得分析的案例。根據(jù)寒武紀(jì)最新發(fā)布的年報(bào)，2021 年，營(yíng)業(yè)收入為7.2億元，較上年同期增長(zhǎng)57.1%；歸母凈利潤(rùn)為-8.2 億元，虧損比上年同期擴(kuò)大 89.9%; 扣非歸母凈利潤(rùn)為-11.1 億元，虧損比上年同期擴(kuò)大 68.6%。
在連年虧損的數(shù)字后面，有兩條業(yè)務(wù)線在營(yíng)收和毛利率上表現(xiàn)亮眼：一是邊緣產(chǎn)品線業(yè)務(wù)，營(yíng)收 1.8 億元，同比增加 741.1%，毛利率為 41.3%，毛利率同比減少7.7PCT。二是智能計(jì)算集群系統(tǒng)業(yè)務(wù)，營(yíng)收4.6億元，同比增加39.9%，毛利率為70.6%，毛利率同比增加8.7PCT。
從業(yè)務(wù)劃分來看，寒武紀(jì)的邊緣產(chǎn)品線MLU220 芯片和加速卡是主要增長(zhǎng)動(dòng)力，在多家頭部企業(yè)實(shí)現(xiàn)近百萬片量級(jí)的規(guī)模化銷售，帶來較大增幅。此外，5.09億元中標(biāo)江蘇昆山智能計(jì)算中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，也貢獻(xiàn)了4Q21最重要的收入來源，使得智算集群業(yè)務(wù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。
寒武紀(jì)2017-2021年業(yè)務(wù)線營(yíng)收占比情況
來源：與非網(wǎng)
寒武紀(jì)初期的核心業(yè)務(wù)是終端智能處理器IP，不過由于核心大客戶的流失，2019開始，該業(yè)務(wù)線營(yíng)收占比斷崖式下跌，2020年同比下滑超80%。而一路大幅上揚(yáng)的則是2019年開始的智能計(jì)算集群業(yè)務(wù)，在寒武紀(jì)所有業(yè)務(wù)線中占最大比重。其次還有邊緣智能芯片及加速卡業(yè)務(wù)，從2020年的4.55%，到2021年大幅增至24%。
智算集群、邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)已成長(zhǎng)為寒武紀(jì)當(dāng)前最核心的業(yè)務(wù)線。而據(jù)其最新的產(chǎn)品規(guī)劃來看，這兩大場(chǎng)景+云端，將成為下一步主要的落地方向。
抱團(tuán)布局
上下游合作活躍
疫情倒逼下，越來越多傳統(tǒng)行業(yè)意識(shí)到 AI、大數(shù)據(jù)、5G 的重要性，逐步加大對(duì) IT 基礎(chǔ)架構(gòu)的投資。從國(guó)家政策層面來看，新基建、東數(shù)西算等拉動(dòng)效應(yīng)，也將在AI基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過程中逐步顯現(xiàn)。
不只是寒武紀(jì)，越來越多的AI芯片廠商正在抱團(tuán)入局，且“合縱連橫”的趨勢(shì)在今年越來越明顯。
云豹智能、燧原科技、篆芯半導(dǎo)體
聯(lián)合開發(fā)
今年1月，云豹智能與燧原科技達(dá)成戰(zhàn)略合作，通過DPU (Data Processing Unit) 和AI計(jì)算領(lǐng)域的軟硬件技術(shù)，聯(lián)合針對(duì)云端應(yīng)用開發(fā)大規(guī)模高性能AI算力平臺(tái)。
雙方提出的DataDirectPath技術(shù)值得關(guān)注。在傳統(tǒng)的解決方案中，云燧T20訪問存儲(chǔ)時(shí)，需要將數(shù)據(jù)先搬移到系統(tǒng)內(nèi)存，再由系統(tǒng)內(nèi)存搬移到目標(biāo)設(shè)備。而基于DataDirectPath Storage技術(shù)，云燧T20通過DPU可以直接獲得數(shù)據(jù)，從而繞過系統(tǒng)內(nèi)存和CPU，讓數(shù)據(jù)訪問速度更快，訪問延遲更短，系統(tǒng)開銷更小。提升AI訓(xùn)練效率的同時(shí)，也降低了訓(xùn)練成本。
近來，雙方合作又引入篆芯半導(dǎo)體。在大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心的部署中，智能網(wǎng)絡(luò)將海量DPU和AI加速芯片進(jìn)行融合，形成了大規(guī)模高效能的AI算網(wǎng)融合平臺(tái)。這其中涉及到各種傳輸協(xié)議功能，以及新一代云數(shù)據(jù)中心需求的新數(shù)據(jù)中心傳輸協(xié)議（NDP - New Datacenter Protocol）。
引入篆芯半導(dǎo)體的意義正在于此，該公司提供的智能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片可以支持傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議功能和新數(shù)據(jù)中心傳輸協(xié)議，也支持NDP。通過將傳統(tǒng)協(xié)議的歷史包袱去除（如TCP的慢啟動(dòng)，會(huì)話的建立及拆除），在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情形下提供高效的告警及緩解機(jī)制，進(jìn)而降低整體交互時(shí)延，提高整體應(yīng)用的有效性。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，三方合作目標(biāo)在于提供低延時(shí)、大規(guī)模、高效能的AI算網(wǎng)融合體驗(yàn)，帶來更高效的端到端整體解決方案。
新華三AI服務(wù)器
搭載天數(shù)智芯加速卡開售
進(jìn)入3月，GPGPU 供應(yīng)商天數(shù)智芯宣布，新華三主流 AI 服務(wù)器搭載其天垓 100 加速卡，并正式在官網(wǎng)對(duì)外銷售。據(jù)了解，天數(shù)智芯已陸續(xù)與國(guó)內(nèi)主要服務(wù)器廠商完成天垓100產(chǎn)品的引入并進(jìn)入其供應(yīng)商目錄，主流服務(wù)器廠商近期將會(huì)陸續(xù)發(fā)布搭載天垓100的服務(wù)器產(chǎn)品進(jìn)行銷售。
據(jù)官方消息，天數(shù)智芯希望憑借計(jì)算、圖形、AI一體化技術(shù)，將自身芯片成果與新華三產(chǎn)品服務(wù)融合創(chuàng)新，共同推進(jìn)算力的突破性提升，助力智算中心建設(shè)。
摩爾線程攜手Ampere
加速云計(jì)算應(yīng)用
4月以來，宣布合作的還有摩爾線程和Ampere Computing，基于Ampere Altra系列云原生CPU和摩爾線程全功能GPU，雙方將共同打造Arm CPU+GPU硬件參考平臺(tái)，為云手機(jī)、云游戲等應(yīng)用提供支撐。
圖片
云游戲也被稱為GaaS (Game as a Service)，將游戲體驗(yàn)變成服務(wù)提供給用戶，解決了用戶不斷購(gòu)買或升級(jí)終端的困擾。而云手機(jī)是指依托公有云和Arm虛擬化技術(shù)，將手機(jī)上的所有應(yīng)用都轉(zhuǎn)移至云端，原本需要手機(jī)終端提供的計(jì)算、存儲(chǔ)等能力，都改由云端的服務(wù)器來提供，打破手機(jī)本身的性能瓶頸，隨需應(yīng)用。
這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)υ贫说乃懔Α⑻摂M化技術(shù)、音視頻編解碼加速、5G網(wǎng)絡(luò)、邊緣節(jié)點(diǎn)計(jì)算等都有很高的要求。摩爾線程全功能GPU與Ampere云原生處理器，希望通過融合的通用算力平臺(tái)，進(jìn)一步突破算力瓶頸，并在云端的性能、能效和靈活的擴(kuò)展性方面進(jìn)一步提升。
新“AI計(jì)算”時(shí)代來臨
算力基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代，一方面會(huì)降低數(shù)據(jù)的傳輸成本，導(dǎo)致更多的數(shù)據(jù)被收集，產(chǎn)生更大的算力需求；另一方面，算力的密度將會(huì)越來越高，系統(tǒng)性能越來越強(qiáng)，部署成本也將越來越可控，這是未來算力設(shè)施升級(jí)的兩個(gè)方向。
IDC最新發(fā)布的《中國(guó)半年度加速計(jì)算市場(chǎng)（2021下半年）跟蹤》報(bào)告顯示，2021年加速服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到53.9億美元，同比增長(zhǎng)68.6%。其中，GPU服務(wù)器依然以近90%的市場(chǎng)份額占據(jù)主導(dǎo)地位。
市場(chǎng)升級(jí)是大趨勢(shì)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也在持續(xù)成長(zhǎng)中。回顧2020年上半年的報(bào)告可以看到，當(dāng)時(shí)GPU服務(wù)器的市場(chǎng)份額是93.4%。短短兩年時(shí)間，英偉達(dá)GPU占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位的加速計(jì)算市場(chǎng)，正在被越來越多的后入局者蠶食。非GPU服務(wù)器份額在不斷擴(kuò)大，2021下半年，NPU、ASIC和FPGA等加速服務(wù)器以43.8%的增速占據(jù)了11.6%的市場(chǎng)份額，達(dá)到6.3億美元。
芯片種類多，更新迭代快，市場(chǎng)上已出現(xiàn)了數(shù)十個(gè)專門為AI制造的處理器和加速芯片，包括傳統(tǒng)的芯片領(lǐng)導(dǎo)者和初創(chuàng)企業(yè)都在積極創(chuàng)新。2021年，中國(guó)加速卡超過80萬片的出貨量中，其中英偉達(dá)占據(jù)超過80%的市場(chǎng)份額。此外還包括了AMD、百度、寒武紀(jì)、燧原科技、新華三、華為、Intel和賽靈思等。
IDC中國(guó)AI基礎(chǔ)架構(gòu)分析師杜昀龍認(rèn)為：“人工智能芯片在未來幾年仍然處于高速發(fā)展時(shí)期，面對(duì)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，各類專門針對(duì)人工智能應(yīng)用的設(shè)計(jì)理念和架構(gòu)不斷涌現(xiàn)——部署位置已經(jīng)從本地向邊緣和云上發(fā)散。”
AI算法多種多樣，往往各有優(yōu)劣，只有在特定的場(chǎng)景下才能發(fā)揮作用。杜昀龍認(rèn)為，在這樣的背景下，廠商需明確自己所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，找準(zhǔn)細(xì)分賽道，為用戶提供靈活的部署方案，完善服務(wù)體系，從而在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。
最終，落地的核心點(diǎn)在于所能提供的算力性價(jià)比和應(yīng)用生態(tài)。
寫在最后
隨著應(yīng)用場(chǎng)景逐漸成熟，AI在各行各業(yè)的滲透逐漸深入，不論部署在云端還是邊緣，各種專用功能越來越清晰。芯片廠商之間加強(qiáng)合作，甚至是跨越產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作，正是產(chǎn)業(yè)AI化加速發(fā)展的信號(hào)。
不過，芯片研發(fā)投入大、產(chǎn)品周期長(zhǎng)，需長(zhǎng)期培育和打造生態(tài)鏈，這對(duì)于廠商的技術(shù)能力、市場(chǎng)化能力、管理能力等都是很大的考驗(yàn)。寒武紀(jì)就是AI芯片企業(yè)艱難開拓市場(chǎng)的一個(gè)剖面，他是開拓者，也是不計(jì)成本的執(zhí)著者。
但是，是不是所有的從業(yè)者都可以這樣“不計(jì)成本”地堅(jiān)持下去？這些競(jìng)相入局的后來者們，后續(xù)的表現(xiàn)會(huì)怎樣？期待市場(chǎng)交出一份滿意的答卷。
