算力的发展特征是什么?

算力的发展特征是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/11/10 15:09

以下是我对算力的发展特征部分摘录,更多请参考原报告。

1.算力规模稳定增长

全球算力规模保持高速稳定增长态势。在以万物感知、万物互联、 万物智能为特征的数字经济时代背景下,全球数据总量和算力规模继续呈现高速增长态势。根据国家数据资源调查报告数据,2021 年全球 数据总产量 67 ZB,近三年平均增速超过 26%。经中国信息通信研究 院测算,2021 年全球计算设备算力总规模达到 615 EFlops,增速达到 44%,其中基础算力规模1(FP322)为 369 EFlops,智能算力规模3(换 算为 FP32)为 232 EFlops,超算算力规模(换算为 4 FP32)为 14 EFlops。 结合华为 GIV 预测,2030 年人类将迎来 YB 数据时代,全球算力规 模达到 56 ZFlops,平均年增速达到 65%,其中基础算力达到 3.3 ZFlops, 平均年增速达 27%;智能算力达到 52.5 ZFlops,平均年增速超过 80%; 超算算力达到 0.2 ZFlops,平均年增速超过 34%。

需求多元化加速算力多样化升级。多样化的智能场景需要多元化 的算力,人工智能、科学研究以及元宇宙等新兴领域快速崛起都对算 力提出更高要求。以元宇宙为例,英特尔预估元宇宙需要将计算能力 提升一千倍,英伟达认为沉浸式体验下的实时渲染算力还差百万倍。

2.算力产业蓬勃发展

受益于经济的快速复苏,全球服务器市场持续增长。整机方面, 2021 全球服务器市场出货量和销售额分别为 1353.9 万台和 992.2 亿美元,同比增长 6.9%和 6.4%。HPE/新华三在全球服务器市场上位居 榜首,市场份额达到 15.6%,戴尔、浪潮、联想和华为分列二到五位, 市场份额分别为 15.4%、8.9%、6.4%和 1.9%。芯片方面,服务器芯片 市场长期被 X86 架构所主导,英特尔、AMD 市场份额分别为 81%、 16%,随着英特尔在服务器主导地位的削弱,AMD 市场份额仍将持 续提升。此外 ARM 服务器芯片产品逐步崛起,英伟达、亚马逊、华 为、阿里等国内外巨头已陆续推出自研 ARM 服务器 CPU,预计 ARM 服务器市场份额也将不断提升,到 2024 年接近 10%,成为通用算力 的重要补充力量。

训练数据规模和模型复杂度的不断增大,推动 AI 服务器需求快 速增长。整机方面,据 IDC 统计数据,2021 年,全球 AI 服务器市场 规模达 156 亿美元,同比增长 39.1%,超过全球 AI 整体市场(含硬 件、软件及服务)增长率 22.5%,成为 AI 整体市场增长的驱动力量。 在 2021 年全球 AI 服务器市场中,浪潮、戴尔、HPE 分别以 20.9%、 13.0%、9.2%的市占率位列前三,三家厂商总市场份额占比达 43.1%, 华为(5.8%)和 IBM(4.1%)位列第四和第五。芯片方面,传统芯片 巨头加速完善 AI 芯片产品体系,不断推进全能力建设,抢占多样性 算力生态主导权。英特尔发布新一代高性能深度学习 AI 训练处理器 Habana Gaudi2,运算速度是上一代的 2 倍。AMD 在完成赛灵思的收 购后,计划在 CPU 中融入赛灵思的 FPGA AI 引擎。英伟达推全新架 构 GPU,采用台积电 4nm 工艺,集成 800 亿个晶体管,大幅提升了AI 计算速度。

3.算力技术多元创新

先进计算夯实算力发展基石。万物智联时代,海量数据洪流和多 样应用需求爆发拉动算力规模成倍增长、算力结构持续调整,单一技 术升级路径已难以匹配算力高质量发展需求,以多元化、融合化为特 征的先进计算技术迎来新一轮发展浪潮。面向海量数据、实时响应、 泛在多元、绿色安全等场景的信息处理需求,通过计算理论、计算器 件、计算部件、计算系统等融合性创新和颠覆性重构,形成更高算力、更高能效、更加多样、更加灵活的计算技术和产品,将有助于实现单 点计算性能的提升与算力系统的高效利用,解决算力面临的挑战,打 破后摩尔时代的算力危机。一方面,先进计算作为推动技术革新的新 动力,推动基于硅基半导体的经典计算技术持续向前演进,以系统化 思维逐步改变芯片设计思路,形成多样化的计算架构。另一方面,量 子计算、存算一体、光计算、类脑计算等颠覆性计算技术取得突破进 展,推动非经典计算从理论走向实践。随着先进计算技术的不断发展, 现有算力规模将得到有效提升,算力成本显著降低,算力利用效率提 高,算力体系将得到颠覆性的变革。

4.算力赋能持续深化

算力对数字经济和 GDP 的发展有显著的带动作用,一方面加速 电子信息制造业、软件和信息技术服务业、互联网行业、通信行业等 信息技术产业创新发展,另一方面助推制造、交通、零售等传统产业 数字化转型升级,带来产业产值增长、生产效率提升、商业模式创新、 用户体验优化等延伸性效益。

5.算力竞争不断加剧

全球主要国家和地区深化算力发展路径。算力成为各国抢占发展 主导权的重要手段,全球主要国家和地区纷纷加快战略布局进程。美 国高度重视算力新兴技术发展,通过更新技术清单引领技术创新方向, 持续巩固美国在算力技术领域的全球领导地位。2022 年 2 月美国白 宫发布新版《关键和新兴技术清单》,涵盖先进计算等十四个关键技 术和五个新兴技术领域,其中先进计算包括超级计算、边缘计算、云 计算、数据存储、计算架构、数据处理和分析六大子领域。日本从国 家层面制定量子和人工智能技术发展战略。在量子技术方面,通过设立 8 个“量子技术创新基地”、成立“量子技术新产业创造协议会” (Q-STAR),推进量子技术研发及产业化建设,并在《量子未来社会 愿景》中提出在 2022 年建成首台日本国产量子计算机、到 2030 年量 子技术使用者达到 1000 万人的目标;在人工智能技术方面,日本发 布《AI 战略 2022》,围绕人才、产业竞争力、技术体系、国际合作、 应对紧迫危机五大战略目标,加快人工智能技术产业发展。

欧盟不断 加大算力基础设施建设和关键技术研发的投入力度。2021 年 9 月欧 盟计划为数据基础设施、5G、量子计算等领域投资 1770 亿美元;2022 年 2 月欧盟发布投资金额超过 430 亿欧元的《欧洲芯片法案》,提出 聚焦新一代处理器、人工智能和边缘计算等芯片技术,发展鳍式场效 应晶体管(FinFET)、全环绕栅极晶体管(GAA)、全耗尽型绝缘体上 硅(FD-SOI)等半导体工艺技术,强化欧盟各国在高端芯片设计和半 导体生产工艺方面的竞争优势,将欧盟芯片产能从目前占全球的 10% 提升到 2030 年的 20%。

参考报告

中国算力发展指数白皮书(2022年).pdf

中国算力发展指数白皮书(2022年)当前,算力的重要性已被提升到新的高度。算力作为数字经济时代新的生产力,对推动科技进步、行业数字化转型以及经济社会发展发挥重要作用。全球算力发展正面临应用多元化、供需不平衡等挑战,人工智能、数字孪生、元宇宙等新兴领域的崛起,推动算力规模快速增长、计算技术多元创新、产业格局重构重塑。

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