智库观点

霍玉涛

信息通信技术的深度融合以及云计算/大数据、SDN/NFV的快速发展,正在推动计算架构、网络架构、存储架构向通用化方向演进。 这对互联网服务器CPU提出了新的规格要求,同时也为我国CPU产业的发展带来了新一轮的黄金发展机遇。 本文认为,我国应以互联网服务器CPU为切入点,实现高端服务器和通用CPU领域的安全、自主、可控发展。

未来五年是互联网服务器CPU发展的黄金窗口期

云计算推动计算架构向通用服务器演进。 云计算模式正在重构信息技术产业链,推动服务器从传统小型机向通用服务器演进。 同时,云计算所需的互联网服务器主要注重低功耗、低成本大规模部署,对单CPU、单服务器的处理能力要求远低于传统通用服务器。 指令复杂度低、开发成本低等优点逐渐引起人们的关注。 近期,高通和AMD都推出了基于ARM架构的服务器芯片,惠普也开始在其最新的服务器中使用ARM架构芯片。

SDN和NFV推动网络架构向通用服务器演进。 SDN和NFV技术使网络设备不再依赖于专用硬件。 基于通用服务器可以实现资源的灵活共享、新业务的快速开发和部署,并解决云、管道、终端协同组网能力。 因此,云计算数据中心应用逐渐成为首选解决方案。 目前,越来越多的企业围绕SDN/NFV积极部署。 例如,思科与英特尔联合开发基于X86通用服务器的SDN/NFV解决方案,高通等公司开发基于ARM架构的互联网服务器芯片,以打破英特尔的垄断。

互联网应用推动CPU向异构化、定制化演进。 随着移动互联网的快速发展,互联网企业对搜索、数据分析、计算等单一应用的处理要求迅速提高,这就导致了服务器CPU芯片定制化的需求。 互联网企业采用自主设计或深度定制的CPU芯片,提高CPU针对特殊应用的处理能力,降低服务器功耗,降低硬件运营成本。 谷歌、亚马逊等公司加大了服务器芯片研发投入。 与此同时,英特尔也在积极调整策略,根据各互联网公司的要求提供定制服务。

人工智能和类脑计算推动计算与存储的深度融合。 传统CPU在处理神经网络、人工智能等新兴应用时面临效率低下、存储带宽和容量有限等瓶颈。 例如, Brain需要16000个CPU核心运行7天才能完成猫脸的无监督学习。 在互联网服务器中集成深度学习处理器,通过计算与存储的深度融合,实现海量数据的计算、分析、传输、存储等功能,已成为人工智能、类脑计算等新兴应用的迫切需求。

我国已具备良好的互联网服务器CPU发展基础

市场需求巨大。 国内互联网产业的快速发展带动了大量数据中心的建设,我国正在成为全球互联网服务器需求增长最快的地区。 据IDC统计,2015年我国服务器出货量为211万台,占全球份额的20%,同比增速为18.8%。 其中,阿里巴巴的采购量与巴西相近,腾讯的采购量超过韩国,百度的采购量与新西兰相当。 除互联网领域外,政府机构和重点行业的服务器市场需求也在同步增长,预计未来五年复合增长率将超过10%。

工业基础雄厚。 2015年,我国互联网经济收入规模首次突破1.1万亿元。 同时,全球互联网前10强中,我国已占据4家,分别是阿里、腾讯、百度、京东。 前30名的企业中我国也有12家。 根据各企业2015年年报,腾讯营业收入1028.63亿元,同比增长30%; 阿里巴巴营业收入1011.4亿元,同比增长33%; 百度营业收入666.8亿元,同比增长3.53%。 我国各大互联网企业目前正处于快速发展时期,拥有良好的产业基础。

技术基础优势明显。 从生态和技术角度来看,互联网服务器CPU产品技术与移动智能终端CPU重合度高,复用性好。 现阶段我国凭借市场优势在手机领域形成了海思、紫光展锐等龙头企业。 ,可以在公开市场上与国外巨头直接竞争,也积累了一批高端技术人才和自主知识产权,具备了互联网服务器CPU发展的技术基础。

生态基础基本完善。 服务器CPU产业生态链相对较短,对操作系统和应用程序的要求和类型也相对较少,因此相对容易实施。 我国在互联网领域已形成较为完善的产业生态体系。 与此同时,谷歌、亚马逊等互联网厂商也用事实证明,互联网公司可以实现从芯片设计、制造、封装测试到软件、中间件的所有环节都在自己的控制之下,并以此获得收益。更多声音。

建议措施

抓住ICT产业融合发展机遇,以互联网服务器CPU为抓手。 一是制定提升国家CPU设计制造能力的路线图,并持续长期投入。 一是围绕互联网数据中心核心需求,出台鼓励支持政策,大力推动我国互联网服务器CPU产业发展。 二是充分发挥大市场优势,推动中国企业获得国际主流CPU架构授权。 三是鼓励互联网企业、网络通信企业、服务器整机企业自主研发芯片,首先实现服务器领域的安全可控,然后逐步实现自主可控。

探索协同创新发展模式,构建服务器CPU自主产业生态系统。 一是加强企业间在芯片、整机、软件、操作系统、应用等各环节的沟通与合作,建立服务器CPU芯片联盟,探索领跑模式,共同攻克关键核心技术。 二是国家主导建设CPU相关基础设施,包括设计工具、仿真平台、专用CPU工艺生产线、封装测试平台等,为CPU设计验证提供持续的全球支撑。 三是围绕“开源社区战略”大力推进配套产业生态环境建设,加强国产基础软件与服务器CPU硬件平台协同发展,构建完整的服务器CPU自主产业生态系统。

加强知识产权布局和前瞻性基础研究,为可持续发展积蓄力量。 一是建立国家CPU战略专利资源库,吸收国内各类企业的专利,保护加入该组织的国内企业的专利,支持专利池积极获取国外专利。 二是加强与CPU技术密切相关的支撑学科建设,包括计算机体系结构、系统软件、计算机网络、微电子学、材料科学、光学工程等。 三是加大对量子计算、人工智能、类脑计算等前瞻性基础研究的投入,加大新材料、新结构、新器件的研究力度。

汇聚四海英才,加快人才体制机制改革和人才引进。 一是完善科研人员收入分配制度,以市场化标准评价和支持各类人才,使人才待遇与市场接轨,克服基金管理重物轻人的弊端。 二是建立符合芯片领域特点的人才评价机制和人才激励机制,以实际能力为衡量标准,不仅是学历、论文、资历,还要在方面制定专项政策人才投资、技术投资、税收等。 三是构建全球人力资源配置能力,选拔引进具有全球视野的高端人才,支持企业在境外设立研发机构,充分开发利用国际化人力资源。 (作者单位:工业和信息化部赛迪研究院)

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