華為智能計(jì)算業(yè)務(wù)部的成立意義深遠(yuǎn)

幾年前，在一個(gè)研討會(huì)上，我問過與會(huì)嘉賓，我們ICT（或者說電子信息產(chǎn)業(yè)）發(fā)展的終結(jié)目標(biāo)是什么？經(jīng)過討論，我們的答案是“要構(gòu)建一個(gè)平行于我們現(xiàn)實(shí)世界的虛擬數(shù)字世界?！爆F(xiàn)在，這個(gè)目標(biāo)正正在一步步實(shí)現(xiàn)。

2018年12月21日，華為在北京召開了主題為“芯開始，讓智能計(jì)算無所不及”的首屆華為智能計(jì)算大會(huì)暨中國(guó)智能計(jì)算業(yè)務(wù)戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)。在會(huì)上華為宣布其“服務(wù)器產(chǎn)品線”正式升級(jí)為“智能計(jì)算業(yè)務(wù)部”。華為表示：智能計(jì)算將圍繞算力、工程、云邊協(xié)同和一體化解決方案四個(gè)方面，面向行業(yè)構(gòu)建全棧全場(chǎng)景智能解決方案，加速行業(yè)智能化進(jìn)程與改造，華為為何要力推智能計(jì)算呢？今天老張做個(gè)解讀。

2017年年底，華為確定了新的愿景和使命——“把數(shù)字世界帶入每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織，構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界”，個(gè)人認(rèn)為這就是華為未來奮斗的終極目標(biāo)，華為其實(shí)是希望每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織都能“+智能”，從智能中受益，那如何給個(gè)人、家庭和組織+智能呢？那就要實(shí)現(xiàn)無處不在的計(jì)算。

圖1華為中國(guó)地區(qū)部總裁魯勇

華為中國(guó)地區(qū)部總裁魯勇在大會(huì)發(fā)言中指出計(jì)算是人類永恒的需求，也是實(shí)現(xiàn)華為這一愿景的基石，所以在萬物互聯(lián)的時(shí)代，華為智能計(jì)算部門的成立擔(dān)負(fù)著為實(shí)現(xiàn)愿景提供具體設(shè)備、輸出算力的重要責(zé)任，可以說，這一新部門的成立意義深遠(yuǎn)，它承擔(dān)了在萬物互聯(lián)時(shí)代為華為開疆拓土的使命，以前華為通過各類基站和無線協(xié)議把全世界連接在一起，未來，華為要通過云把智能計(jì)算釋放到工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以說智能計(jì)算部的成立，解決了智能領(lǐng)域幾個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：算力、場(chǎng)景部署、數(shù)據(jù)協(xié)同等。

圖2華為智能計(jì)算業(yè)務(wù)部總裁邱隆

按照華為智能計(jì)算業(yè)務(wù)部總裁邱隆的解釋，“華為智能計(jì)算將結(jié)合華為的四大能力，通過芯片和技術(shù)創(chuàng)新，來滿足客戶期望的算力；通過普適的工程能力來適應(yīng)行業(yè)惡劣環(huán)境的部署要求；通過云邊協(xié)同的架構(gòu)和高帶寬、低延遲、無縫的網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同和互通；通過一體化解決方案來降低人工智能使用的門檻，讓AI更簡(jiǎn)單，像使用水電一樣便利。最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的智能化，加速行業(yè)智能化進(jìn)程，使能行業(yè)智能化再造?！?/p>

所以，華為智能計(jì)算業(yè)務(wù)部的成立意義深遠(yuǎn)。

1、如何讓AI無處不在？

在今年10月的華為全聯(lián)接大會(huì)上，華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍指出如同公元前的輪子和鐵，19世紀(jì)的鐵路和電力，以及20世紀(jì)的汽車、電腦、互聯(lián)網(wǎng)一樣，華為認(rèn)同人工智能是一組技術(shù)集合，是一種新的通用目的技術(shù)（GPT）。經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為人類發(fā)展到今天，總共有26種通用技術(shù)，人工智能就是其中一種。而且人工智能將深刻改變每個(gè)行業(yè)，每個(gè)組織 ，但現(xiàn)在變革才剛剛開始。

圖3 通用目的技術(shù)生產(chǎn)力發(fā)展曲線

華為預(yù)測(cè)，到 2025 年，全球智能終端將達(dá)到400 億，智能助理普及率將達(dá)到90%，企業(yè)數(shù)據(jù)使用率將達(dá)到86%，智能將像空氣一樣無處不在，埃森哲認(rèn)為，AI 市場(chǎng)將成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，到 2020 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 40000 億美元。AI 作為一種新的通用目 的技術(shù)，將成為一種基礎(chǔ)能力。但目前，只有 4% 的企業(yè)已經(jīng)投資或部署了AI，只有約 2% 零售商 已經(jīng)投資或部署了AI，只有約 5% 部署的智慧城市中正在使用AI，全球 AI 人才的供需比僅有 1%。 華為認(rèn)為導(dǎo)致以上AI發(fā)展窘狀的根源在于：

1、算力供應(yīng)嚴(yán)重不平衡，稀缺而且昂貴；

2、很多傳統(tǒng)行業(yè)對(duì)部署的場(chǎng)景要求高，環(huán)境惡劣多變；

3、云邊的數(shù)據(jù)無法協(xié)同和互通；

4、專業(yè)技術(shù)要求門檻高，專業(yè)人才短缺。

圖4 華為IT產(chǎn)品線總裁侯金龍

華為IT產(chǎn)品線總裁侯金龍指出越來越多的行業(yè)希望通過AI對(duì)內(nèi)提升生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)外提供新的商業(yè)模式，以實(shí)現(xiàn)行業(yè)再造。對(duì)于華為來講就是要解決為什么干，怎么干的問題？”

為什么要這樣干？他指出以前計(jì)算是圍繞數(shù)據(jù)中心的計(jì)算，提供通用的計(jì)算，算力部署和管理能力無法滿足人工智能在應(yīng)用端多場(chǎng)景的需求，現(xiàn)在的計(jì)算已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本身數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)在哪，計(jì)算就應(yīng)該部署在哪，這樣計(jì)算就會(huì)讓數(shù)字化衍生到各個(gè)角落，計(jì)算無處不在。

而智能計(jì)算有兩層含義，第一是構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的架構(gòu)的智能計(jì)算平臺(tái)，通過充分的算力和豐富的計(jì)算形態(tài)，實(shí)現(xiàn)云邊端全場(chǎng)景的算力部署，支撐人工智能的應(yīng)用，使能行業(yè)智能的轉(zhuǎn)型和生產(chǎn)的再造，來提升生產(chǎn)效率。第二是把人工智能技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中去，實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)，可以提升數(shù)據(jù)中心計(jì)算效率和運(yùn)維成本，降低整個(gè)以比特為單位的管道端成本。

“以前摩爾定律計(jì)算的本質(zhì)是降低單位比特算力的成本，未來我們要重新定義計(jì)算，一方面通過芯片實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有算力提升，一方面通過智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)柜高效管理，通過面向AI的專用芯片管理，提供全場(chǎng)景計(jì)算算力提升，切入萬億級(jí)企業(yè)數(shù)字化智能化市場(chǎng)?！彼a(bǔ)充說。

2、智能計(jì)算的硬件基礎(chǔ)

統(tǒng)計(jì)規(guī)律顯示，AI 算力每 3.5 個(gè)月翻一倍，演進(jìn)速度遠(yuǎn)高于摩爾定律，而未來AI算力需求是當(dāng)前的 100 萬倍。但與此同時(shí)，摩爾定律卻逐漸失效，原來 18 個(gè)月性能翻倍的周期已經(jīng)延遲到 30 甚至 36 個(gè)月才能翻倍。計(jì)算作為人類永恒的需求，卻面臨日益增長(zhǎng)的計(jì)算需求與落后供給的矛盾。

那么，華為如何通過芯片、算法、架構(gòu)等方面的創(chuàng)新有提升算力呢？

一、在芯片方面

華為在全聯(lián)接大會(huì)上發(fā)布了獨(dú)立研發(fā)的昇騰AI芯片---昇騰910和昇騰310芯片，昇騰系列基于華為統(tǒng)一的達(dá)芬奇架構(gòu)，包括Max，Mini，Lite，Tiny和Nano等五個(gè)系列。昇騰910（Ascend910）是目前全球已發(fā)布的單芯片計(jì)算密度最大的AI芯片，Ascend310是目前面向邊緣計(jì)算場(chǎng)景最強(qiáng)算力的AI SoC，兩款芯片單位瓦特性能最優(yōu)。

圖5 華為研發(fā)的昇騰AI芯片

此外，在這個(gè)大會(huì)上，華為還發(fā)布了基于ARM內(nèi)核的服務(wù)器芯片，它采用7nm工藝ARM v8架構(gòu)，自主設(shè)計(jì)TaiShan核，主頻從2.6到3.0GHz，內(nèi)存8個(gè)通道，40個(gè)PCle通道，但目前在服務(wù)器領(lǐng)域，x86服務(wù)器占據(jù)95%以上市場(chǎng)，為何華為要開發(fā)基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片？

圖5 圖6 華為ARM內(nèi)核服務(wù)器芯片性能

對(duì)此邱隆表示：“每一種AI應(yīng)用，找到最適應(yīng)的計(jì)算能力，性價(jià)比才是最高的，ARM內(nèi)核處理器器最適應(yīng)的是什么？我們手機(jī)全部用ARM內(nèi)核，那么手機(jī)對(duì)應(yīng)云端的游戲應(yīng)用開發(fā)，自然ARM是最好的。ARM服務(wù)器的強(qiáng)大根本在于生態(tài)系統(tǒng)，今年整個(gè)ARM生態(tài)進(jìn)展是比較快的，AWS已經(jīng)在云上發(fā)布了ARM實(shí)例，這是標(biāo)志性事件，另外，很多服務(wù)器商業(yè)軟件公司也開始逐步考慮推出針對(duì)ARM內(nèi)核的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，當(dāng)然ARM服務(wù)器生態(tài)還需要存儲(chǔ)軟件廠家等支持，華為非常歡迎業(yè)界所有合作伙伴，能夠一起加入到我們ARM服務(wù)器生態(tài)里面來?！?/p>

他表示ARM服務(wù)器芯片會(huì)應(yīng)用在TaiShan服務(wù)器上，其性能提升了3倍，單位算力功耗降低20%。邱隆表示ARM服務(wù)器芯片不外供，華為會(huì)以模塊形式提供給有需求的客戶，此外華為也開發(fā)了自己的芯片算子庫和高度自動(dòng)化算子開發(fā)工具——CANN；支持端、邊、云獨(dú)立的和協(xié)同的統(tǒng)一訓(xùn)練和推理框架——MindSpore；以及提供全流程服務(wù)（ModelArts）分層API和預(yù)集成方案的應(yīng)用使能。由此結(jié)合華為獨(dú)立開發(fā)的服務(wù)器架構(gòu)，華為在服務(wù)器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了服務(wù)器五大核心部件全由華為自主研發(fā)和生產(chǎn)。

圖7 搭載ARM服務(wù)器芯片的服務(wù)器

他還透露明年華為將發(fā)布業(yè)界第一顆內(nèi)置AI引擎的服務(wù)器管理芯片，未來在每個(gè)服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備上都放置一顆這樣的芯片，該芯片內(nèi)置了華為AI管理引擎與智能管理算法，它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能管理、故障自動(dòng)預(yù)測(cè)故障自動(dòng)修復(fù)，“統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，有80%的故障來自硬盤和內(nèi)存。這顆芯片可以對(duì)服務(wù)器的硬盤和內(nèi)存做故障自動(dòng)預(yù)測(cè)，可以預(yù)判故障的損害日期，這樣的智能運(yùn)維可以將數(shù)據(jù)中心整個(gè)故障降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。

二、在架構(gòu)方面

邱隆宣布FusionServer升級(jí)為FusionServer Pro--升級(jí)為智能服務(wù)器，華為智能管理芯片+華為打造的智能管理套件以及獨(dú)立開發(fā)的服務(wù)器，并跟數(shù)據(jù)中心進(jìn)行聯(lián)動(dòng)（包括我們UPS，空調(diào)、電源等），這樣將把整個(gè)數(shù)據(jù)中心升級(jí)成一個(gè)智能數(shù)據(jù)中心，通過這些措施，甚至不需要額外投資，可以將整個(gè)數(shù)據(jù)中心的功耗降低15%。

三、存儲(chǔ)性能

邱隆表示數(shù)據(jù)讀寫也是服務(wù)器的關(guān)鍵指標(biāo)，實(shí)際上，SSD是華為發(fā)明的，如今已經(jīng)演進(jìn)到第七代?！蔽覀冞€提供全世界第一款PCIe NVME與SAS，提供智能加速，多流，保證硬盤訪問時(shí)間等等，另外，通過超強(qiáng)的磨損算法，我們壽命比通用的SSD延長(zhǎng)20%以上，實(shí)際上幫你節(jié)省了20%。”他解釋道，“實(shí)際上我們的服務(wù)器在不管是數(shù)據(jù)讀寫，隨機(jī)讀寫，隨機(jī)延時(shí)，都處于領(lǐng)先地位，尤其是隨機(jī)延時(shí)，是其他對(duì)手的一半，通過高帶寬、高可靠、高壽命的設(shè)計(jì)，可以完全解決設(shè)備后端存取的瓶頸問題?！?/p>

3、Altas智能計(jì)算平臺(tái)

在本次大會(huì)上華為展示了Atlas智能計(jì)算平臺(tái)，它是2017年發(fā)布的Atlas智能云硬件平臺(tái)的全新演進(jìn)。它包括面向端側(cè)的Atlas 200 AI加速模塊、面向數(shù)據(jù)中心側(cè)的Atlas 300 AI加速卡、面向邊緣側(cè)的Atlas 500智能小站、及定位于企業(yè)領(lǐng)域一站式AI平臺(tái)的Atlas 800 AI一體機(jī)等。

圖8 Atlas 200 AI加速模塊

據(jù)介紹，Atlas 200 AI加速模塊：半張信用卡大小即可支持16路高清視頻實(shí)時(shí)分析，面向攝像頭、無人機(jī)等端側(cè)設(shè)備部署，功耗僅10W左右。

Atlas 300 AI加速卡：采用標(biāo)準(zhǔn)的半高半長(zhǎng)PCIe卡設(shè)計(jì)，面向數(shù)據(jù)中心和邊緣側(cè)服務(wù)器場(chǎng)景。該加速卡支持多種數(shù)據(jù)精度，單卡即可提供64TOPS INT8計(jì)算性能，為深度學(xué)習(xí)和推理提供更強(qiáng)大算力。

Atlas 500智能小站：是業(yè)界領(lǐng)先集成AI處理能力的邊緣產(chǎn)品，機(jī)頂盒大小即可實(shí)現(xiàn)16路高清視頻處理能力，相比業(yè)界產(chǎn)品性能提升4倍。智能小站適用于交通、看護(hù)、無人零售、智能制造等廣闊的領(lǐng)域。

4、智能化案例

據(jù)介紹，華為秉承“智IT，慧未來”的理念，將智能化技術(shù)融入IT基礎(chǔ)設(shè)施，致力于用AI芯片、架構(gòu)等創(chuàng)新技術(shù)助力客戶加速數(shù)字化、智能化進(jìn)程。目前，華為智能計(jì)算產(chǎn)品已服務(wù)于全球超過5000家客戶。根據(jù)Gartner報(bào)告，在2018年第二季度，華為服務(wù)器在全球的發(fā)貨量排名第4！邱隆表示很多場(chǎng)景如礦山等可以通過華為的技術(shù)直接跳過數(shù)字化進(jìn)入到智能化。

“數(shù)字化把整個(gè)行業(yè)生態(tài)過程進(jìn)行改造，所有的東西可以變成數(shù)字可統(tǒng)計(jì)和管理的。而智能化是什么？智能化本質(zhì)上是在數(shù)字化基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，例如，煤礦最關(guān)心的一個(gè)是生產(chǎn)效率，一個(gè)是生產(chǎn)安全，如果做數(shù)字化改造，相當(dāng)于所有地方都要改動(dòng)，而如果做智能化，則很簡(jiǎn)單，通過智能的攝像頭，加上一些分析，就可以對(duì)員工，對(duì)所有的生產(chǎn)效率去進(jìn)行分析，還可以對(duì)礦井安全進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，是否塌方風(fēng)險(xiǎn)等，所以通過智能化的形式，可以解決數(shù)字化，并達(dá)到同樣的目的。”他解釋說。

不過礦山只是智能計(jì)算應(yīng)用到一個(gè)領(lǐng)域，實(shí)際上，智能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛！智能計(jì)算讓城市更美好！

圖9 智能計(jì)算改善城市生活

不過最震撼的智能計(jì)算例子是華為L(zhǎng)4自動(dòng)駕駛車演示，坊間一直傳聞華為在做自動(dòng)駕駛車，其實(shí)華為開發(fā)的是自動(dòng)駕駛平臺(tái)，在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)就有實(shí)車演示。

圖10 大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的華為L(zhǎng)4級(jí)自動(dòng)駕駛車

據(jù)介紹，華為的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)采用了16顆昇騰310芯片，算力超過300TOPS，全車有20+個(gè)傳感器支持10+路高清輸入，下面的視頻是L4自動(dòng)駕駛車行駛情況，非常震撼！未來華為可以將自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)授權(quán)給車廠，這也是智能算力輸出的案例。

所以，華為智能計(jì)算部門的成立，通過華為的云邊協(xié)同技術(shù)，整合終端、邊緣管理平臺(tái)以及云計(jì)算服務(wù)等，利用芯片、架構(gòu)、算法的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了智能計(jì)算在云、邊、端的全面覆蓋，把AI全面賦能產(chǎn)業(yè)，這是一個(gè)非常廣闊的市場(chǎng)。

在智能時(shí)代，萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能，計(jì)算無處不在，智能無處不在，華為正在為我們構(gòu)建一個(gè)虛擬的平行世界，這個(gè)世界與我們現(xiàn)實(shí)世界緊密相連，而且讓我們的現(xiàn)實(shí)世界更美好??！