华为鲲鹏深度解析定位中国Intel,重塑

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产业与政策共振,鲲鹏迎来历史性发展机遇

政策端:中美科技角力加速国产化进程

我国IT行业规模巨大,但核心技术极度依赖进口。年我国软件行业实现营收71,亿元,同比增长15.4%;实现利润总额9,亿元,同比增长9.9%,规模巨大,但是信息技术服务占比59.3%、软件产品占比28.0%、嵌入式系统软件占比10.9%、信息安全占比1.8%,主要依靠服务实施为主。与之相对应的是在芯片、操作系统、数据库、存储等基础软件硬件方面领域高度依赖进口自给率较低,产业发展受制于人,“缺芯少魂”的状态持续存在。

中美科技角力,国产化大势所趋。年开始美国先后对中兴、华为、中科曙光、海康威视、科大讯飞等国内科技领军企业进行制裁和禁运,美国利用自身在IT基础软硬件领域的技术优势遏制国内科技产业发展之心昭然若揭,国内IT核心技术缺失导致科技产业受制于人的现状显露无遗,未来构建国内自主创新的IT生态将是未来中国科技产业发展的必由之路,预计IT产业将在政策、资金、资源等层面获得倾斜与扶持。此前我国国产替代主要以中国软件、中国长城、龙芯为代表的传统信创体系。年华为携鲲鹏切入国产替代,凭借华为强大的技术实力有望大大加速国产替代的进程。

市场端:信创市场空间超亿

从党政军到民生行业市场,国产替代市场空间巨大。党政军对信息安全重视度高且价格敏感度相对较低,国产IT产品凭借在信安领域的优势有望率先在党政军市场进行替换,随着整体生态服务能力的不断增强,中长期国产化将逐渐由党政军向规模更加庞大的金融、医疗、电信等关键民生行业渗透,我们测算未来5年总计国产替代市场空间在亿(党政军在、民生行业市场在),平均每年亿。

行业端:5G+云+AI催生多元算力需求

互联网正在向5G+云+AI时代迈进。此前互联网的发展主要经历了PC互联网与移动互联网两大时代,年以5GPolarcode在3GPP第87次会议确定为控制信道编码方法为标志,互联网正式进入5G+云+AI时代并推动整个互联网由消费互联网向产业互联网转型。

5G+云+AI打造数字经济闭环。产业互联网时期数据将是数字经济的核心,在数据产生、传输、存储、计算、分析和应用的整个生命周期中,云计算提供海量数据计算与存储,5G负责对数据进行高效传输,AI提供对数据的分析挖掘。三者相互协同,形成了数字经济新时代从终端、边缘到中央云一体化生产工具,年随着中国5G牌照发放,将进一步加速5G+云+AI与传统产业的融合。

5G+云+AI催生出海量数据与场景,5G具有海量链接(mMTC、massiveMachineTypeofCommunication)、超大带宽(eMBB、EnhancedMobileBroadband)、超低时延(uRLLC、Ultra-reliableandLowLatencyCommunications)三大特性,这使得5G可以拥有媲美光纤的传输速度、万物互联的泛在连接能力以及接近工业总线的实时联通能力,在低成本与低功耗的前提下,支持海量设备的互联通信,自动驾驶、智慧城市、智能家居、工业互联网、物联网、VR/AR、云游戏等新兴场景将会迎来快速发展,催生出海量链接,根据IDC的数据显示年全球物联网连接数将由约60亿增长至亿,根据GIV的数据显示,年全球新增数据量将达到ZB较年提升%。

通用芯片难以应对复杂的场景和海量数据,5G在与传统行业融合催生海量数据的同时,下游数据的多样性也大大增强,根据GIV的数据显示年新增数据的95%均为图片、文本、语音、视频等非结构化数据,海量非结构化数据带来文本处理、大数据分析、科学计算处理等多元的化的计算需求,日益复杂且多元的计算需求给单一通用芯片架构构建的传统计算体系带来了巨大的挑战。

摩尔定律逐渐失效,供需矛盾日益显著,受益于摩尔定律的驱动,CPU保持1.5x/年的性能提升,是驱动传统计算体系快速发展最重要的驱动力,近年来由于单线程性能与主频增长逐渐放缓、半导体技术逼近物理极限,年英特尔宣布正式停用“Tick-Tock”的研发模式,摩尔定律逐渐失效,CPU性能增幅降至1.1x/年,导致算力供应日益稀缺,同时昂贵的研发成本制约了整个ICT行业的发展,供给与需求的矛盾日益显著,亟待新的算力体系驱动新一轮算力供给提升。

多元计算架构组成的异构计算有望提供系统级摩尔定律。目前主流计算架构主要有X86、ARM、GPU、FPGA、ASIC,各种架构在不同场景各有优势,X86适用于高性能高功耗的通用计算场景;ARM适用于对功耗较为敏感的通用性计算场景;GPU在图像处理、深度学习机器学习等领域应用较为广泛;FPGA采用门阵列架构具有低时延可编程的优势,除传统图像处理、信号采集、通信、航空航天等领域外目前也逐渐在AI领域得到应用;ASIC高度定制,主要应用于大型专用场景(挖矿),前期投资成本高但一旦稳定使用,每单位的成本最优。未来由X86、ARM、GPU、FPGA、ASIC构成的异构计算有望提供系统级的摩尔定律重新驱动算力快速增长。

端边云(客户端+边缘+云)+异构计算将成为最优解。端边云架构在扩展性、延时、效率优势显著,是ICT产业发展的重要趋势,异构计算是将不同架构计算单元组成的系统计算方式,相比传统单一芯片架构的计算体系,计算效率更高、延迟更低、性价比高。端边云与异构计算结合后,一方面提供系统级的摩尔定律,驱动算力供给重归高速增长趋势;另一方利用端边云全栈开发的优势便捷异构计算架构的部署、开发与运维。

年新兴计算架构驱动计算产业空间超万亿,随着芯片级摩尔定律逐渐失效,新的多元计算构建的异构计算体系构建的系统级摩尔定律将是未来全球计算主要驱动力,根据IDC数据预测年全球计算产业投资额将达到1.14万亿美元,中国计算机产业投资空间亿美元,接近全球的10%。

鲲鹏定位中国Intel,重塑国产IT生态价值体系

由于缺失核心CPU设计及生态构建能力,从盈利能力和体量可以看出,以个人PC为主的联想集团和以服务器为主的浪潮集信息处于生态产业链价值分配末端。

鲲鹏不只是替代更是重构IT生态,鲲鹏计算生态强势入局国产IT替代将对整个国产IT的发展产生深远的影响,一方面凭借鲲鹏优异的性能以及华为强大的产业协调与生态支持能力,鲲鹏将加速整个国产软件生态的替代进程,此外更重要的是通过搭建新的计算平台,华为或将改变国产IT长期低附加值与高定制化的现状,重塑整个国产IT的价值分配体系。

携手合作伙伴,共赢计算新生态

整个鲲鹏计算生态中华为的定位更加偏向于中国Intel,主要聚焦在芯片以及云端,持续推进处理器研发与架构演进,除了整机、部件、数据库端会有少量涉及外,其它领域均交由合作伙伴承接,

硬件端:华为提供基于鲲鹏+昇腾的主板,SSD/网卡/RAID卡等部件,助力合作伙伴发展自有品牌的部件、服务器与PC。

软件端:开源数据库(GaussDBOLTP单机版)、开源操作系统(服务器操作系统EulerOS)、开源AI框架(MindSpore),助力合作伙伴开发自有品牌基础软件产品。

应用端:免费支持主流应用和软件迁移,线上社区、开发工具、编译器等产品一应俱全,推出沃土计划5年投入15亿美金支持行业发展。

一体两翼双引擎+开放生态,华为鲲鹏计算是面向未来IT需求打造的新一代计算平台,愿景是为世界提供最强算力,让云无处不在,让智能无所不及,为了实现这个目标华为提出“一云两翼、双引擎”的产业布局,构筑开放的产业生态。

一云(华为云):通过全栈创新,为开发者提供安全可靠的云服务以及开发体系。

两翼(智能计算智能数据与存储):在智能计算领域,面向端、边、云,提供“鲲鹏+昇腾+x86+GPU”的多样性算力。在智能数据与存储领域,融合了存储、大数据、数据库、AI,围绕数据的全生命周期,让数据的每比特成本最优、让数据的每比特价值最大。

双引擎(鲲鹏+昇腾):围绕鲲鹏与昇腾两大核心基础芯片加速,构筑满足未来算力需求的异构计算架构。

开发生态:硬件开发、软件开源,使能合作伙伴,共建开放的产业生态。

“鲲鹏+昇腾”打造算力底座

鲲鹏是一个芯片家族,华为鲲鹏芯片包含CPU(鲲鹏)、AI芯片(昇腾)、SSD控制器芯片、智能网卡芯片、智能管理芯片,涵盖“算、智、存、传、管”等五个子芯片家族,其中鲲鹏和昇腾是整个鲲鹏芯片的核心,是整个鲲鹏生态的算力基石。

鲲鹏CPU厚积薄发,持续演进,鲲鹏CPU基于永久授权的ARMV8架构,处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计,自年开始投资研发第一颗嵌入式芯片算起,累计研发15年,投入人员超2W人,投入金额超亿,年业务第一颗支持多路的ARM处理器鲲鹏正式发布,年最新的鲲鹏是业内采用的7nm数据中心。未来鲲鹏会秉持量产一代、研发一代、规划一代的演进节奏,以每两年一代的迭代速度保证鲲鹏生态持续演进。

鲲鹏最强数据中心ARM芯片,目前鲲鹏CPU主要分为鲲鹏以及鲲鹏两款芯片,年1月7日华为正式向外界发布鲲鹏芯片,鲲鹏是业内首款7nm数据中心Arm处理器,也是目前性能最强大的Arm数据中心端芯片,采用高集成设计一颗芯片集成RoCE网卡、SAS控制器、南桥、CPU等四种芯片的功能,相比上一代鲲鹏芯片,鲲鹏在SPECint-rate-base6评估跑分(+)与最大核数方面均提升一倍,与AWSGraviton对比鲲鹏在主频、工艺、内存、网络能力全面领先。

性能对标XeonGold功耗降低20%,华为鲲鹏基础32核2.6GHZ性能匹配XeonGold芯片(年中发布),但是功耗降低20%,根据华为


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