12月23日，“2025中國(guó)信通院深度觀察報(bào)告會(huì)”在北京舉辦。中國(guó)信通院信息化與工業(yè)化融合研究所總工程師黃偉針對(duì)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)表了自身觀點(diǎn)和見(jiàn)解。
在他看來(lái)，先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域是當(dāng)前科技創(chuàng)新浪潮的重點(diǎn)，2024年總體仍然保持穩(wěn)步向上的良好態(tài)勢(shì)，涌現(xiàn)出了一批創(chuàng)新性的成果，持續(xù)發(fā)揮著對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐和推動(dòng)作用。
先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢(shì)穩(wěn)步向上
黃偉從產(chǎn)業(yè)、算力、技術(shù)、生態(tài)四方面分析了先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展成果。具體而言，在產(chǎn)業(yè)方面，智能計(jì)算成為核心驅(qū)動(dòng)力。AI服務(wù)器依然保持高增速，AI手機(jī)、AI PC迅猛增長(zhǎng)，帶動(dòng)GPU與存儲(chǔ)等上游環(huán)節(jié)開(kāi)啟新一輪增長(zhǎng)，成為扭轉(zhuǎn)半導(dǎo)體市場(chǎng)下降趨勢(shì)的關(guān)鍵動(dòng)力。全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能應(yīng)用的需求釋放也帶動(dòng)軟件市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)。
在算力方面，總量快速增長(zhǎng)，2024年全球計(jì)算設(shè)備算力規(guī)模為2207EFlops，其中，我國(guó)達(dá)617EFlops，全球占比28%，增速42%。智能算力成為絕對(duì)主導(dǎo)。自2018年到2024年，六年間全球算力中智能算力的占比由7%增長(zhǎng)至73%，且隨著人工智能落地應(yīng)用加快，智能算力逐漸向推理側(cè)傾斜，算力結(jié)構(gòu)的演進(jìn)和轉(zhuǎn)變?nèi)栽诔掷m(xù)。
在技術(shù)方面，以智能計(jì)算為中心的體系化變革進(jìn)一步深化。通用計(jì)算與智能計(jì)算架構(gòu)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)融合，異構(gòu)算力性能加速突破，集群規(guī)模步入萬(wàn)卡/十萬(wàn)卡時(shí)代，多數(shù)據(jù)中心分布式訓(xùn)練進(jìn)入探索階段。量子計(jì)算、類腦神經(jīng)模擬等前沿計(jì)算技術(shù)也圍繞AI不斷探索落地應(yīng)用。
在生態(tài)方面，產(chǎn)業(yè)競(jìng)合態(tài)勢(shì)持續(xù)演變。龍頭企業(yè)通過(guò)加速自研芯片進(jìn)程，支持開(kāi)源項(xiàng)目加快軟件棧生態(tài)的完善，組建開(kāi)放聯(lián)盟推動(dòng)打造互聯(lián)新體系等方式，意圖降低對(duì)英偉達(dá)智算體系的依賴。通用計(jì)算領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)也趨于白熱化，x86陣營(yíng)加速技術(shù)和產(chǎn)品迭代，意圖抵擋ARM架構(gòu)對(duì)服務(wù)器和PC市場(chǎng)的進(jìn)一步侵蝕。
智能計(jì)算多領(lǐng)域創(chuàng)新成果顯著
與此同時(shí)，黃偉也指出：“2024年對(duì)于智能計(jì)算來(lái)講是變革與突破的一年，我們迎來(lái)了很多的變化，從集群、芯片、互聯(lián)、軟件等領(lǐng)域均涌現(xiàn)出眾多創(chuàng)新性成果，為行業(yè)發(fā)展指明了新的方向。”
集群方面，萬(wàn)億參數(shù)開(kāi)啟萬(wàn)卡時(shí)代。萬(wàn)卡集群成為大模型競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵支撐，隨著互聯(lián)、存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)的快速進(jìn)步，國(guó)際龍頭企業(yè)的萬(wàn)卡/十萬(wàn)卡智算集群在今年先后投入使用，目前萬(wàn)卡以上規(guī)模集群數(shù)量已達(dá)數(shù)十個(gè)。
芯片方面，GPGPU、DSA所面向的應(yīng)用場(chǎng)景正逐步趨向融合。英偉達(dá)、AMD等GPGPU廠商持續(xù)圍繞新算法需求加強(qiáng)布局，以更加契合AI計(jì)算需求。而以谷歌TPU為代表的DSA芯片隨代際更迭陸續(xù)加入通用模塊，適用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
互聯(lián)方面，各層級(jí)互聯(lián)性能及規(guī)模大幅提升。以英偉達(dá)NVLink為代表的卡間互聯(lián)速率4年提升3倍，達(dá)到1800GB/s，互聯(lián)規(guī)模由8卡擴(kuò)大至576卡。節(jié)點(diǎn)間互聯(lián)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈，超以太網(wǎng)技術(shù)成為各龍頭與英偉達(dá)Infiniband技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的新戰(zhàn)場(chǎng)。
軟件棧方面，多條發(fā)展路徑共存。以英偉達(dá)為代表的芯片龍頭企業(yè)加速全棧式布局。AI芯片新勢(shì)力聯(lián)合建立開(kāi)源生態(tài)，通過(guò)探索建立開(kāi)源編譯器和算子庫(kù)，進(jìn)一步降低適配成本�？蒲性核ㄟ^(guò)構(gòu)建軟件棧中間層，探索推動(dòng)現(xiàn)有“煙囪式”軟件棧的統(tǒng)一，進(jìn)而提升AI芯片訓(xùn)推適配性能。
AI終端成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)演進(jìn)方向
2024年迎來(lái)端側(cè)大模型的爆發(fā)式創(chuàng)新浪潮，以手機(jī)、PC為代表的消費(fèi)電子產(chǎn)品率先響應(yīng)，蘋果、華為、vivo、OPPO榮耀等主流廠商均推出主打大模型功能的AI手機(jī)新品；微軟推出AI PC概念，聯(lián)想發(fā)布內(nèi)置個(gè)人大模型的產(chǎn)品。高通、聯(lián)發(fā)科、英特爾、AMD等芯片廠商的最新旗艦產(chǎn)品亦聚焦端側(cè)智能算力的升級(jí)，操作系統(tǒng)、AI大模型、應(yīng)用廠商也在加緊布局。
“AI終端成為當(dāng)下智能終端技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)演進(jìn)方向�！秉S偉強(qiáng)調(diào)。
從技術(shù)發(fā)展角度，終端受限于算力及功耗瓶頸，難以在本地高效承載大模型密集計(jì)算任務(wù)，AI終端需強(qiáng)化“軟、硬、算、端、云”一體化整合進(jìn)階。主要呈現(xiàn)出四條重點(diǎn)創(chuàng)新路徑：一是，端云協(xié)同化部署，當(dāng)前大模型任務(wù)仍以云端算力執(zhí)行為主，并呈現(xiàn)向端側(cè)滲透趨勢(shì)。二是，軟件系統(tǒng)級(jí)融合，操作系統(tǒng)集成AI大模型服務(wù)組件，并以系統(tǒng)級(jí)智能體作為響應(yīng)用戶交互需求的首要入口。三是，算力智能化升級(jí)，端側(cè)智能計(jì)算芯片以CPU+GPU+NPU異構(gòu)集成為主，還需圍繞算力+內(nèi)存的協(xié)同升級(jí)來(lái)提升性能，增強(qiáng)對(duì)大模型的應(yīng)用適配能力。四是，全鏈路安全保障，通過(guò)構(gòu)建覆蓋安全芯片、定制操作系統(tǒng)、私密云計(jì)算的可信執(zhí)行環(huán)境，結(jié)合新型隱私防護(hù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)全流程安全管理。
從產(chǎn)業(yè)升級(jí)角度，端側(cè)大模型的落地正成為推動(dòng)AI終端市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的有效引擎，根據(jù)IDC等數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，至2027年，我國(guó)AI手機(jī)、AI PC的市場(chǎng)滲透率將分別超過(guò)50%和80%，除了激活消費(fèi)增長(zhǎng)需求外，也將有力驅(qū)動(dòng)終端上游產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)，包括核心促進(jìn)端側(cè)智能計(jì)算芯片、高性能存儲(chǔ)芯片等性能升級(jí)，部分拉動(dòng)周邊芯片、傳感器、電池等零部件需求，如促進(jìn)傳感器的感知精度提升、電池的續(xù)航能力改進(jìn)等，多維度帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向新高度。
