01 華為算力編年史
***之光——華為海思
海思是全球領先的Fabless半導體與器件設計公司。公司前身為華為集成電路設計中心,1991年啟動集成電路設計及研發業務,為匯聚 行業人才、發揮產業集成優勢,2004年華為將海思注冊全資子公司,提供海思芯片對外銷售及服務。海思產品覆蓋智慧視覺、智慧IoT、 智慧媒體、智慧出行、顯示交互、手機終端、數據中心及光收發器等多個領域。
產品服務輻射全球,持續研發專利豐厚。海思在中國、新加坡、韓國、日本、歐洲等地設有12個辦事處和研發中心,產品和服務遍布 全球100多個國家和地區。海思有著20余年的技術積累,目前擁有200+自主知識產權的芯片,8,000+專利。
***發家史,從手機端到AI算力
手機芯片不斷革新(2009年-2012年):2009年,華為海思推出了第一款面向公開市場的手機終端處理器K3V1,此后又于2012年推 出K3V2處理器并搭載在定位旗艦的Mate 1、P6等機型上。雖然K3V2功耗高,兼容性差,但為后續型號革新奠定基礎;
麒麟芯片橫空出世(2013年-2017年): 2013年底,華為海思推出了第一款SoC芯片麒麟910。隨著麒麟芯片不斷演進,2017年麒麟 系列芯片已經發展到麒麟970,并用在P20等華為旗艦機型上,這是首次在SoC中集成了AI計算平臺NPU,開創端側AI行業先河;
昇騰+鯤鵬打造AI算力生態(2018年-至今):2018年華為海思發布昇騰310,并在2018年發布昇騰910:采用“達芬奇架構”,實現 低功耗到大算力場景的全覆蓋。2019年亦發布業界性能最高的ARM架構服務器芯片--鯤鵬920。
鯤鵬包括服務器和PC機芯片: 芯片端——鯤鵬920面向數據中心,主打低功耗強性能。鯤鵬處理器是華為自主研發的基于ARM架構的企業級系列處理器產品,包含 “算、存、傳、管、智”五個產品系統體系。規格方面,鯤鵬920可以支持64個內核,主頻可達2.6GHz,集成8通道DDR4,集成 100G RoCE以太網卡。與此同時,鯤鵬920支持PCIe4.0及CCIX接口,可提供640Gbps總帶寬。根據華為云官微,華為表示鯤鵬920大 部分性能提升來自優化的分支預測算法和增加的OP單元數量,以及改進的內存子系統架構。服務器端——打造TaiShan服務器,實現高效能計算。華為還推出基于鯤鵬920的三款ARM TaiShan200 服務器,新服務器專為高性 能、高效率場景而設計,主要應用于大數據、分布式存儲、ARM原生應用等場景。 構建自主生態,打造國產算力。目前,華為正基于“硬件開放、軟件開源、使能伙伴、發展人才”的策略推動鯤鵬計算產業的發展。
19年:萬億市場呈待挖掘,華為鯤鵬應運而生
鯤鵬全棧開放,致力打造國產算力生態。鯤鵬計算產業是基于Kunpeng處理器構建的全棧IT基礎設施、行業應用及服務,包括PC、服務器、 存儲、操作系統、中間件、虛擬化、數據庫、云服務、行業應用以及咨詢管理服務等。華為聚焦于發展Kunpeng處理器的核心能力,通過 戰略性、長周期的研發投入,吸納全球計算產業的優秀人才和先進技術,構筑Kunpeng處理器的業界領先地位,為產業提供綠色節能、安 全可靠、極致性能的算力底座。 分三階段構建全行業、全場景鯤鵬計算產業體系。完成鯤鵬計算產業從關鍵行業試點到全行業、全場景產業鏈建設目標需分為三個階段: 第一階段:通過在政務、電信、金融和互聯網等行業選取典型場景進行產業使能、孵化和試點,通過試點建立產業上下游廠家和用戶信 心。 第二階段:面向政務、電信、互聯網、廣電、金融證券、電力、能源、交通等行業全面打通產業體系,為行業數字化業務創新提供基礎。 第三階段:面向全行業、全場景,打通產業鏈,構筑基于Kunpeng處理器的產業體系。
20-21年: 持續加碼國產軟硬件,鯤鵬+昇騰構筑最強生態
昇騰方面——發布最強算力Atlas。基于昇騰910和310 AI處理器,華為推出了全球最快的AI訓練集群Atlas 900、AI訓練服務器Atlas 800、 智能小站Atlas 500、AI推理與訓練卡Atlas 300和AI加速模塊Atlas 200,完成了Atlas全系列產品布局,覆蓋云、邊、端全場景,面向訓練 和推理提供強勁算力。基于統一的達芬奇架構和全場景AI計算框架,可實現云邊端協同,加速全行業的智能化再造。
鯤鵬方面——持續完善鯤鵬生態。2020年,華為宣布開源數據庫openGauss,openGauss為全球首款基于鯤鵬的企業級數據庫,可覆蓋 企業70%以上的數據庫業務場景。同時也是全球首款AI-Native數據庫,具備AI-Native自調優能力,調優效果比DBA(數據庫管理員)提 升85%。2021年4月,鯤鵬社區正式上線,覆蓋鯤鵬全棧產業開發者。
軟硬件聯手共建生態:開發者社區
沃土計劃2.0全面升級,計劃五年發展500萬開發者。根據華為官網新聞,2015年首屆華為開發者大會宣布沃土1.0計劃;2019年華為全聯 接大會上,發布最新沃土計劃2.0,宣布未來5年投入15億美金,將從產品(基于鯤鵬+昇騰計算處理器)、賦能、聯盟、社區(按行業建 設應用生態,按區域建設產業生態)、激勵等5大方面升級,計劃五年內在全球發展500萬開發者。2020年3月華為開發者大會2020 (Cloud)上,華為宣布沃土計劃2.0的進一步舉措,為開發者打造了1個云上開發平臺+1套開發工具+1個開發者社區。
華為開發者社區:一站式知識共享平臺。華為推出的“開發者社區”平臺,包含眾多與開發者直接相關的Offering,提供從了解、學習、 開發、測試、認證、發布到商業化的端到端技術支持。據華為2022年年報,鯤鵬已有4,200多家合作伙伴、190萬名開發者、12,000多個 解決方案通過鯤鵬兼容性測試認證。昇騰已發展超120萬開發者,社區開源貢獻者超過8,700人,與1,000多家ISV聯合推出2,000多個行業 AI解決方案。
22年: 行業信創延展元年,華為有望優先受益
信創“專項激勵”政策持續落地,向區縣下沉 。2022 年 11 月,金華市發布《支持信息技術應用產業發展的若干政策意見》,提出“在充 分競爭的前提下,鼓勵在政府采購中積極采購信息技術應用企業所開發的產品”。我國地方性信創專項激勵政策陸續出臺,目前已有廣州、 天津、黃陂、蘇州、太原等地發布相關政策,將促進黨政和行業信創規劃持續落地。
信創招投標持續加速。2022年12月,建設銀行發布《***服務器采購項目》中標公示: 飛騰芯片服務器 7411.07 萬元,鯤鵬芯片服務 器 36425.06 萬元、海光芯片服務器 15847.07 萬元。2022 年 11 月,建設銀行發布《國產操作系統軟件》中標公示。麒麟軟件 9900 萬中 標。2022 年以來,運營商,銀行等行業招標結果陸續公布,國產化占比持續提升,信創訂單加速放量。
23年: 再三強調,大模型背景下算力勢必迎來爆發
ChatGPT開啟算力軍備賽: 我們已經在《ChatGPT: 百度文心一言暢想》中證明數據、平臺、算力是打造大模型生態的必備基礎,且算力是 訓練大模型的底層動力源泉,一個優秀的算力底座在大模型(AI算法)的訓練和推理具備效率優勢;同時,我們在《ChatGPT打響AI算力 “軍備戰”》中證明算力是AI技術角逐“入場券”,其中AI服務器、AI芯片等為核心產品;此外,我們還在《ChatGPT , 英偉達DGX引 爆 AI “核聚變”》中證明以英偉達為代表的科技公司正在快速補足全球AI算力需求,為大模型增添必備“燃料”。
大模型參數呈現指數規模,引爆海量算力需求: 根據財聯社和OpenAI數據,ChatGPT浪潮下算力缺口巨大,根據OpenAI數據,模型計算 量增長速度遠超人工智能硬件算力增長速度,存在萬倍差距。運算規模的增長,帶動了對AI訓練芯片單點算力提升的需求,并對數據傳 輸速度提出了更高的要求。根據智東西數據,過去五年,大模型發展呈現指數級別,部分大模型已達萬億級別,因此對算力需求也隨之 攀升。
02 AI硬件自主可控勢在必行
國際局勢波動較大,自主可控勢在必行
自2018年來,國際局勢波動較大,嚴重限制我國高科技領域發展。 根據美國提出的《國家量子倡議法》(2018)、《美國人工智能發展倡議》(2019)以及《出口管制改革法案》(2018)等相關法案和 計劃,美國已對我國在14類新興和基礎技術領域,包括AI技術、人工智能芯片、機器人、量子計算、腦機接口和先進材料等方面實施出口 和技術合作限制措施。 2022年8月,拜登正式簽署《芯片與科學法案》,其中提到禁止接受聯邦獎勵資金的企業,在中國擴建或新建先進半導體的新產能;同年 10月,美國政府進一步緊縮半導體產品對華出口的政策,主要包括限制英偉達、AMD等公司向中國出售高算力人工智能芯片;限制應用材 料、泛林、科磊等美國設備廠商向任何中國公司出售半導體設備;將31家中國公司、研究機構及其他團體列入所謂“未經核實的名單” (UVL清單),限制它們獲得某些受監管的美國半導體技術能力。
政策端持續發力,加速推動國產自主可控進程
政府聚焦人工智能產業,發布多條政策助力AI發展。 2023年5月30日,北京市發布《北京市加快建設具有全球影響力的人工智能創新策源地實施方案(2023-2025年)》和《北京市促進通用 人工智能創新發展的若干措施》。 工作方向主要瞄準:突破基礎理論,引領關鍵核心技術創新,強化可信人工智能技術;推動國產AI芯片突破,研發通用高算力訓練芯片、 低功耗邊緣端芯片和創新架構;加強自主開源深度學習框架研發,實現軟硬件深度協同;提升算力供給能力,建設公共算力中心,實施算 力伙伴計劃;加強公共數據開放共享,推動數據融合創新;構建高效協同的大模型技術產業生態,加強人工智能企業梯度培育,強化企業 多維服務。構建人工智能生態系統。
產業端積極響應,智能算力建設持續提速
北京昇騰人工智能計算中心正式點亮:北京昇騰人工智能計算中心正式點亮,將 推動北京人工智能產業高質量發展。該智能計算中心采用昇騰AI基礎軟硬件,充 分釋放硬件算力,加速人工智能企業創新應用和模型孵化。 貴州省大數據局印發《面向全國的算力保障基地建設規劃》:總體目標是到2025 年,面向全國的算力保障基地建設任務全面完成,貴州超大規模數據中心集群的 地位更加鞏固,存算比更加合理,優化基礎設施布局、結構、功能和系統集成, 數據中心實現集約化、規模化、綠色化發展,網絡互聯互通、能源安全可靠提高 到新的水平,打造具有國際競爭力的數字產業集群。
國產加速計算服務器時代到來
人工智能應用場景下的加速計算服務器是中國服務器的核心 驅動力: AI服務器作為AI芯片的載體景氣度上行,大模型的出 現帶動AI服務器呈現加速狀態,根據IDC的數據,在2021年 的統計,預計到2025年中國加速服務器市場規模將達到 108.6億美元,且2023年仍處于中高速增長期,增長率約為 20%。 AI服務器作為算力載體為數字經濟時代提供廣闊動力源泉:AI 服務器更專精于海量數據處理和運算方面,我們認為其可以 為人工智能、深度學習、神經網絡、大模型等場景提供廣闊 的動力源泉,并廣泛應用于醫學、材料、金融、科技等千行 百業。
03 投資分析
拓維信息: 華為生態重要參與者
拓維信息是領先的軟硬一體化解決方案提供商: 公司1996年成立,業務涵蓋政企數字化、智能計算、鴻蒙生態,覆蓋全國31個省級行政 區、海外10+國家,聚焦數字政府、運營商、考試、交通、制造、教育等重點領域和行業,服務超過1500家政企客戶,為其提供全棧 國產數字化解決方案和一站式全生命周期的綜合服務。
拓維信息為華為生態重要參與者: “兆瀚”系列通用服務器是基于ARM架構,搭載鯤鵬920處理器設計開發的機架式型服務器,擁有高的 性能、可靠性、高效環保、兼容性強等特點;“兆瀚”系列AI服務器能夠滿足當前各類主流AI場景與AI大模型的訓練需求,已經在國內 多個區域人工智能計算中心、城市人工智能中樞、通用AI服務器場景中得到了應用,已經在國內多家頭部互聯網企業開展適配測試。
神州數碼: 華為生態核心踐行者
神州數碼領先的數字化轉型: 神州數碼圍繞企業數字化轉型的關鍵要素,開創性的提出“數云融合”戰略和技術體系框架,著力在云原 生、數字原生、數云融合關鍵技術和信創產業上架構產品和服務能力,為處在不同數字化轉型階段的快消零售、汽車、金融、醫療、政 企、教育、運營商等行業客戶提供泛在的敏捷IT能力和融合的數據驅動能力。
神州數碼為華為生態核心踐行者: 公司旗下的神州鯤泰基于華為鯤鵬處理器多款不同種類的服務器產品,包括1、單路服務器:R222、 R224;2、雙路服務器:R522、R524、R722、R724、R2240、R2260、R2280。3、四路服務器:R822。此外,公司基于華為鯤鵬920 處理器與昇騰Atlas AI加速卡,開發了采用ARM架構的一系列AI服務器。
四川長虹: 華為生態關鍵底座
四川長虹“家電大王”轉型智能智造: 創建于1958年,歷經數十年的發展,從期初立業、彩電興業,到如今的信息電子相關多元拓展, 已成為集消費電子、核心器件研發與制造為一體的綜合型跨國企業集團。 主營家用電器業務,以IT產品分銷和專業IT解決方案提供為代 表的IT綜合服務業務,以電子制造(EMS)為代表的精益制造服務業務以及其他相關特種業務。
四川長虹為華為生態的重要底座: 2020年子公司四川華鯤振宇成立,負責西南地區基于華為鯤鵬芯片的服務器、PC機、視覺等產品業 務,推動基于鯤鵬技術體系的整體解決方案在9大領域開展應用示范。2022年5月華鯤振宇正式成為華為昇騰萬里認證級整機硬件合作 伙伴,9月其順利晉升為“優選級整機硬件伙伴”。同年,華鯤振宇基于昇騰AI打造成都智算中心,一期算力達 300 PFLOPS FP16。
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