算力需求井噴，AI服務(wù)器能否一騎絕塵？

新冠肺炎疫情對(duì)人們的工作、消費(fèi)方式均產(chǎn)生巨大影響，但同時(shí)提振在線教育、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程政務(wù)、在線游戲、生鮮采購(gòu)等一系列需求。

未來(lái)將有更多行業(yè)向云上遷移，加速各行業(yè)線上化、云化過程，帶動(dòng)服務(wù)器市場(chǎng)增長(zhǎng)。受下游需求變化影響，服務(wù)器市場(chǎng)正在發(fā)生的結(jié)構(gòu)性變化不容忽視，例如產(chǎn)品高端化、AI化成為確定性的趨勢(shì)。

AI服務(wù)器成為服務(wù)器廠商競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)

回顧2019年服務(wù)器市場(chǎng)，全球范圍內(nèi)表現(xiàn)欠佳。不過，AI的興起給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了生命力，AI服務(wù)器將成為服務(wù)器廠商未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。

對(duì)算力的渴求+海量數(shù)據(jù)爆發(fā)成為當(dāng)前AI服務(wù)器崛起的主要驅(qū)動(dòng)因素。一方面，大多數(shù) AI 算法需要大量的數(shù)據(jù)和算力來(lái)完成任務(wù)，依靠云服務(wù)來(lái)執(zhí)行計(jì)算；另一方面，在提供智能云體驗(yàn)上，由 AI 驅(qū)動(dòng)的解決方案將決定企業(yè)能否在 AI 時(shí)代快速占領(lǐng)制高點(diǎn)。

目前，在中國(guó)的AI服務(wù)器市場(chǎng)，浪潮的市場(chǎng)占有率最大，占據(jù)約50.2%的市場(chǎng)份額，華為位居第二，約占15.7%，曙光以7.8%位居第三（數(shù)據(jù)來(lái)源于IDC 2019H1 PRC AI Infrastructure Tracker）。包括浪潮、華為、曙光、新華三、戴爾等在內(nèi)的主流OEM、ODM廠商均有不止一款的AI服務(wù)器。

浪潮目前推出的AI服務(wù)器主要包括AGX-5、AGX-2、NF5488M5、NF5468M5、NF5280M5以及NF5280M5-V。其中，AGX-5單機(jī)可以配置16顆NVIDIA Tesla V100 Tensor Core 32GB GPUs，擁有10240個(gè)張量計(jì)算核心，計(jì)算性能達(dá)每秒2千萬(wàn)億次。去年，浪潮還推出了浪潮元腦一體化解決方案。既包括了AI計(jì)算能力，也包括了AI PaaS平臺(tái)，同時(shí)包括了浪潮面向人工智能所推出的AutoML Suite套件。

華為自2018年10月發(fā)布AI戰(zhàn)略以來(lái)，于去年8月發(fā)布其算力最強(qiáng)的AI處理器昇騰910和全場(chǎng)景AI計(jì)算框架MindSpore，完成全棧全場(chǎng)景AI解決方案的構(gòu)建。在典型的ResNet50 網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中，昇騰910與MindSpore配合，與現(xiàn)有主流訓(xùn)練單卡配合TensorFlow相比，顯示出接近2倍的性能提升。

AI服務(wù)器的競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)不只是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品升級(jí)迭代，而是上升到了整體的布局，是包括芯片、云、數(shù)據(jù)處理能力、框架、算法開發(fā)基礎(chǔ)、部署環(huán)境等在內(nèi)的整體能力。

隨著數(shù)據(jù)的爆炸增長(zhǎng)與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)日趨復(fù)雜，單機(jī)或小型服務(wù)器已經(jīng)無(wú)法滿足算力需求，未來(lái)將有大量的人工智能應(yīng)用和服務(wù)被放在云端。AI算力需求逐步邁入高峰期，更高性能的AI服務(wù)器將在線下場(chǎng)景落地。

互聯(lián)網(wǎng)仍是AI服務(wù)器主戰(zhàn)場(chǎng)

雖然AI落地被認(rèn)為是“架起梯子遠(yuǎn)遠(yuǎn)夠不到月亮”階段，但在某些細(xì)分領(lǐng)域已經(jīng)開始從“AI產(chǎn)業(yè)化”向“產(chǎn)業(yè)AI化”的逐步轉(zhuǎn)變。勇于嘗試新技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)公司仍是AI服務(wù)器的主戰(zhàn)場(chǎng)。

新型冠狀病毒疫情爆發(fā)后，阿里巴巴、騰訊、百度等公司，通過開放核心算法和計(jì)算能力的方式，與醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)共同抗擊疫情，AI算力對(duì)于與疫情賽跑的分分秒秒中都起到了關(guān)鍵作用，助力病毒基因測(cè)序、疫苗及藥物研發(fā)、蛋白篩選等藥物研發(fā)攻關(guān)。

受疫情影響，在線辦公、教育、娛樂等應(yīng)用需求加速增長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)巨頭和細(xì)分領(lǐng)域頭部企業(yè)，開始對(duì)服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)容，數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器市場(chǎng)有望迎來(lái)擴(kuò)容機(jī)遇。

企業(yè)	服務(wù)器擴(kuò)容情況
阿里巴巴	2月3日擴(kuò)容1萬(wàn)臺(tái)，2月4日擴(kuò)容1萬(wàn)臺(tái)
騰訊	1月29日至2月6日，8天總擴(kuò)容超過10萬(wàn)臺(tái)云服務(wù)器
金山辦公	1月25日前后，WPS表單服務(wù)器擴(kuò)容5倍；2月3日后，金山文檔遠(yuǎn)程會(huì)議服務(wù)器擴(kuò)了3倍，金山文檔在線office擴(kuò)了1倍。
叮當(dāng)快藥	2月12日后，服務(wù)器擴(kuò)容30倍
<電子發(fā)燒友>整理于2020.2.18

根據(jù)IDC《2019-2020中國(guó)AI計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》顯示，互聯(lián)網(wǎng)是投資AI算力最多的行業(yè)，占據(jù)了中國(guó)62.4%的人工智能算力投資市場(chǎng)份額。而算力這一AI基礎(chǔ)設(shè)施，主要由AI芯片和AI服務(wù)器玩家提供，這一市場(chǎng)正在高速增長(zhǎng)。

不過，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)之外，傳統(tǒng)行業(yè)和AI的結(jié)合也越來(lái)越緊密，其中服務(wù)行業(yè)正在加大對(duì)AI技術(shù)的投入，政府、教育、金融等傳統(tǒng)行業(yè)也進(jìn)一步加深與AI應(yīng)用的融合。

AI服務(wù)器需要多樣性算力

以AI帶來(lái)的多種數(shù)據(jù)類型和場(chǎng)景為代表，驅(qū)使計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化、多種計(jì)算架構(gòu)并存，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能計(jì)算的必然選擇。

AI爆發(fā)前，算力主要來(lái)源于x86服務(wù)器。而隨著單顆CPU性能提升遭遇瓶頸，傳統(tǒng)服務(wù)器難以滿足并行算力需求，以GPU為主的AI服務(wù)器開始了高速增長(zhǎng)。擅長(zhǎng)多線程并行的GPU在處理海量數(shù)據(jù)上有著先天優(yōu)勢(shì)，通過CPU+GPU異構(gòu)組成的AI服務(wù)器成為當(dāng)下主流，是服務(wù)器廠商紛紛發(fā)力的產(chǎn)品。

根據(jù)IDC對(duì)中國(guó)GPU服務(wù)器出貨量的預(yù)測(cè)，2018-2023年，整體市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為27.1%，到2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到43.2億美金（約合人民幣298億元）。

在剛剛過去的2019年，由于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)采購(gòu)的縮減以及中美貿(mào)易戰(zhàn)的不斷升級(jí)，給中國(guó)GPU服務(wù)器市場(chǎng)帶來(lái)了一定程度上的影響，使其市場(chǎng)增速稍有放緩，但依然高于中國(guó)x86服務(wù)器市場(chǎng)。

從產(chǎn)品角度看，8卡GPU服務(wù)器和英偉達(dá)的V100加速卡成為去年上半年的采購(gòu)熱點(diǎn)，均占據(jù)30%以上的份額。

值得一提的是，在GPU稱霸的AI服務(wù)器領(lǐng)域，FPGA正以“加速”之形象變得深入人心。微軟是全球首個(gè)真正意義上在云數(shù)據(jù)中心中大規(guī)模成功部署FPGA的公司，他們牢牢抓住FPGA靈活性這一最重要的特點(diǎn)，通過使用FPGA，一方面可以盡早開展定制化計(jì)算與定制芯片的研究與設(shè)計(jì)，另一方面，可以保持與現(xiàn)有架構(gòu)相互兼容的同構(gòu)性。目前，包括浪潮、華為、戴爾、百度等均已宣布在其服務(wù)器中部署FPGA加速卡。

在異構(gòu)方式上，除了CPU+GPU、CPU+FPGA，還有CPU+TPU、CPU+ASIC或CPU+多種加速卡等形式，隨著場(chǎng)景應(yīng)用的逐漸豐富，AI服務(wù)器架構(gòu)應(yīng)了一句話“合適的才是最好的”，步入多樣化的算力需求時(shí)代。

算力缺口持續(xù)放大，巨頭、創(chuàng)企混戰(zhàn)

在筆者早先與雪湖科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼COO王韻的交流中，他對(duì)于AI三要素：算法、算力、數(shù)據(jù)，有個(gè)形象的比喻：算法是菜譜，算力是鍋，數(shù)據(jù)是食材。在AI發(fā)展初期，為什么算法公司占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)？因?yàn)橐龀鲆坏来蟛?，必須有好的菜譜。但是，當(dāng)大家慢慢掌握了燒菜方法后，菜譜就變得不像最初那么重要了，反而是，一口好鍋和好的食材非常關(guān)鍵。這就是AI正在經(jīng)歷的從算法霸權(quán)，向算力霸權(quán)和數(shù)據(jù)霸權(quán)的演進(jìn)。

隨著AI、5G、無(wú)人駕駛等確定性趨勢(shì)技術(shù)的發(fā)展，算力缺口仍在不斷放大。我們所處的世界，計(jì)算的邊界也在不斷延伸，從數(shù)據(jù)中心到邊緣再到終端，智能計(jì)算將無(wú)所不及。AI終將成為一種基礎(chǔ)能力，連接芯片提供商、應(yīng)用提供商、服務(wù)提供商和算法提供商。算力也將作為一切人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，從早期的集中在訓(xùn)練場(chǎng)景，發(fā)展到在推理場(chǎng)景的大規(guī)模應(yīng)用階段。

對(duì)于服務(wù)器市場(chǎng)正在發(fā)生的變化，巨頭們?cè)缫验_始了改變。

英特爾不斷提升其數(shù)據(jù)中心的異構(gòu)計(jì)算的能力，并在跨多架構(gòu)的開發(fā)過程中進(jìn)行統(tǒng)一和簡(jiǎn)化。剛剛斥資約20億美元收購(gòu)的以色列人工智能公司Habana Labs，有助于提振英特爾面向數(shù)據(jù)中心的AI服務(wù)。Habana Labs的AI訓(xùn)練處理器Gaudi，與使用同等數(shù)量GPU構(gòu)建的系統(tǒng)相比，基于Gaudi的大節(jié)點(diǎn)訓(xùn)練系統(tǒng)的吞吐量預(yù)計(jì)將增加4倍。Gaudi訓(xùn)練產(chǎn)品和Goya推理產(chǎn)品能夠提供豐富的、易于編程的開發(fā)環(huán)境，幫助客戶部署差異化解決方案。

英偉達(dá)顯然也沒有掉以輕心，雖然在其剛剛宣布的2020財(cái)年第四季度及全年的財(cái)務(wù)報(bào)告中顯示，數(shù)據(jù)中心收入達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的29.8億美元，比上年增長(zhǎng)2％。對(duì)于未來(lái)，英偉達(dá)方面表示，“我們看到了一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代的開始。固定功能加速器根本不是正確的答案。我們認(rèn)為未來(lái)需要加速的計(jì)算平臺(tái)，并且軟件豐富性至關(guān)重要，數(shù)據(jù)中心可以由軟件定義?！?br />
國(guó)內(nèi)創(chuàng)企也在崛起的AI服務(wù)器市場(chǎng)中激流勇進(jìn)。不過，由于云端訓(xùn)練芯片的研發(fā)投入大、流片風(fēng)險(xiǎn)高，僅有為數(shù)不多的公司能夠進(jìn)入該領(lǐng)域。目前主要有海思、阿里、依圖、寒武紀(jì)、燧原等。

應(yīng)對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)量的爆炸性增長(zhǎng)，硬件本身的能力有一定的局限性，軟硬協(xié)同的平臺(tái)組合，才能做到前端承接多源數(shù)據(jù)、后端支撐智能應(yīng)用。算力、算法和數(shù)據(jù)的協(xié)同也至關(guān)重要，算力和算法的提升，數(shù)據(jù)的開放和共享，將共同推動(dòng)AI向產(chǎn)品乃至行業(yè)智能化的普及。