赛迪智库:我国发展高端服务器CPU条件已具备

 中国电子报、电子信息产业网  作者:霍雨涛
发布时间:2016-12-12
放大缩小

  

   长期以来,我国在通用CPU领域一直受制于人。信息通信技术的深度融合以及云计算/大数据和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提出了全新的规格需求,同时也给我国发展CPU产业带来了新一轮的黄金发展机遇期。赛迪智库集成电路研究所认为,我国应以互联网服务器CPU为切入点,从而实现在高端服务器及通用CPU 领域的安全自主可控发展。

  CPU产业面临新需求

  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,并推动服务器从传统的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,主要关注低功耗和低成本大规模部署,而对单颗CPU和单台服务器的处理能力要求比传统通用服务器低很多,ARM架构服务器芯片由于功耗低、指令复杂度低、开发成本低等优势而逐渐受到关注。近期高通和AMD均推出了基于ARM架构的服务器芯片,同时惠普也在其最新的服务器中开始使用ARM架构芯片。

  SDN和NFV推动网络架构向通用服务器的演进。SDN和NFV技术使得网络设备不再依赖于专用硬件,基于通用服务器即可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、端协同组网能力,因而在云计算数据中心应用中逐渐成为首选方案。目前越来越多的企业正围绕SDN/NFV积极展开布局,例如思科和英特尔联合研发基于X86通用服务器的SDN/NFV解决方案,高通等企业为了打破英特尔垄断而研发基于ARM架构的互联网服务器芯片。

  互联网应用推动CPU向异构和定制化演进。随着移动互联网的高速发展,互联网企业对搜索、数据分析、计算等单一应用的处理需求快速增长,催生了对服务器CPU芯片定制化的需求。

  互联网企业通过采用自主设计或深度定制CPU芯片的方式,来提升CPU对于特殊应用的处理能力,降低服务器功耗水平,削减硬件运营成本。谷歌、Facebook、亚马逊等企业都加大了对服务器芯片的研发投入,同时英特尔也积极调整战略,按各互联网企业要求提供定制化服务。

  人工智能和类脑计算推动计算与存储深入融合。传统的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,如谷歌大脑需要1.6万个CPU核跑7天才能完成猫脸无监督学习。在互联网服务器里面集成深度学习处理器,通过计算与存储的深度融合,实现对海量数据的计算、分析、传输、存储等功能,已成为人工智能和类脑计算等新兴应用的迫切需求。

  我国发展CPU产业条件已具备

  市场需求空间大。国内互联网产业的快速发展带动大量数据中心的建设,我国正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211万台,占全球20%的份额,同比增速达到18.8%。其中,阿里巴巴采购量和巴西相近,腾讯采购量超过韩国,百度采购量则与新西兰相当。除互联网领域外,政府机构和关键行业领域的服务器市场需求也在同步增长,未来5年复合增长率预计超过10%。

  产业基础实力雄厚。2015年我国网络经济营收规模首次突破1.1万亿,同时在全球10大互联网企业中我国已占到4家,分别是阿里、腾讯、百度、京东,并且在前30位企业中我国也有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35.3%。我国主要互联网企业目前均处于高速发展期,并且具备较好的产业基础。

  技术基础优势明显。从生态和工艺的角度来看,互联网服务器CPU产品技术与移动智能终端CPU重叠度高、可复用性好,现阶段我国凭借市场优势在手机领域已经形成了海思、紫光展锐等龙头企业,可在市场与国外巨头正面竞争,同时也积聚了一批高端技术人才和自主知识产权,具备了发展互联网服务器CPU的技术基础。

  生态基础基本完善。服务器CPU产业生态链较短,其操作系统、应用程序的需求和种类相对较少,实现起来相对容易,我国在互联网领域已经形成了较为完备的产业生态体系。同时谷歌、Facebook、亚马逊等互联网厂商也用事实证明了互联网企业可以实现从芯片设计、制造、封测到软件和中间件等各环节全部由自己掌控,并借此获得更多话语权。

  大力推进我国CPU产业发展

  要抓住ICT产业融合发展机遇,应以互联网服务器CPU为切入点。一是制定国家CPU设计制造能力提升路线图,长期持续投入,围绕互联网数据中心核心需求,出台鼓励扶持政策,大力推进我国互联网服务器CPU产业的发展。二是发挥大市场优势,推动我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、服务器整机企业自研芯片,在服务器领域首先实现安全可控,再逐步实现自主可控。

  探索协同创新发展模式,构建服务器CPU自主产业生态体系。一是加强芯片、整机、软件、操作系统、应用等各环节企业之间的沟通协作,组建服务器CPU芯片联盟,探索揭榜挂帅的模式,联合攻克关键核心技术。二是以国家主导方式建设CPU相关基础设施,包括设计工具、模拟仿真平台、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局化支持。三是围绕“开源社区战略”大力推进配套产业生态环境建设,加强国内基础软件与服务器CPU硬件平台的协同发展,构筑完整的服务器CPU自主产业生态体系。

  加强知识产权布局和前瞻基础研究,为实现持续发展蓄力。一是建立国家CPU战略专利资源池,吸纳国内各企业专利,对加入组织的国内企业进行专利保护,并支持专利池积极收购国外专利。二是加强与CPU技术紧密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、材料科学、光学工程等。三是加大对量子计算、人工智能、类脑计算等前瞻基础研究的投入,加大对新材料、新结构、新器件的研究。聚天下英才,加速人才体制机制改革和人才引进力度。首先完善科研人员收入分配制度,以市场化标准对各类人才进行评价和支持,人员待遇与市场接轨,克服重物轻人的经费管理弊端。其次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,不唯学历、不唯论文、不唯资历,在人才入股、技术入股以及税收等方面制定专门政策。最后打造全球配置人才资源能力,以全球视野进行选拔和引进高端人才,支持企业在境外设立研发机构,充分开发利用国际人才资源。

  (作者霍雨涛,系赛迪智库集成电路产业研究所所长)


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:丹璐
分享到:
0