l'ia stimule la croissance de la demande de processeurs et les grands fabricants nationaux disposent d'une énorme marge de croissance
2024-10-01
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dans la base de puissance de calcul de l'ia largement discutée, qu'il s'agisse du « cpu+gpu et autres cartes accélératrices » sur le cloud ou du « cpu+gpu+npu » côté appareil, le cpu est indispensable.
le cpu, ou unité centrale de traitement, est souvent composé d'une unité de contrôle, d'une unité arithmétique et logique (alu) et de registres. il est responsable de la lecture, du décodage et de l'exécution des instructions. il a des exigences élevées en matière de technologie de r&d et de construction écologique. les exigences en matière de performances informatiques et d’efficacité opérationnelle ont une influence importante.
en tant que centre de calcul et de contrôle des ordinateurs, sous la vague de développement de l'ia, l'industrie chinoise des processeurs informatiques est entrée sur la « voie rapide » : la construction de centres informatiques intelligents a stimulé la demande de serveurs, et la mise à niveau des aipc stimule également la demande. croissance.
par rapport au gpu, le développement des cpu nationaux est plus mature. selon les données de l’institut de recherche toubao, le taux de localisation des processeurs en chine sera de 30 à 40 % en 2022. dans le même temps, le taux de localisation des processeurs en chine continue d'augmenter. lors des récents achats centralisés par les opérateurs, la proportion de processeurs produits dans le pays est proche de 70 %.
l'explosion de l'ia a stimulé la demande de processeurs
avec le développement rapide des grands modèles, la demande de puissance de calcul intelligente a explosé et la croissance des livraisons de serveurs ia a stimulé la demande de processeurs cloud. en tant que composant principal du serveur, les performances et la consommation électrique du processeur affectent directement les performances globales du serveur.
les données de techinsights montrent que d'ici 2028, le marché mondial des serveurs atteindra 273 milliards de dollars, avec un taux de croissance annuel composé de 18 %. les serveurs conçus pour les applications d'ia représenteront 59 % de la part de marché, avec un taux de croissance annuel composé de 49 %. %. en ce qui concerne le marché chinois, idc prévoit que le marché chinois des serveurs d'ia atteindra 9,1 milliards de dollars en 2023, soit une croissance annuelle de 82,5 % ; il atteindra 13,4 milliards de dollars en 2027, avec un taux de croissance annuel composé moyen de 21,8%.
sur le marché des pc, 2024 est reconnue comme la première année de l'aipc, et l'aipc devrait générer une nouvelle vague de remplacements. l'industrie estime que le développement actuel de l'aipc est similaire à celui des premiers systèmes windows et qu'il devrait reproduire le succès des premiers systèmes windows à l'avenir.
canalys prévoit que les expéditions mondiales de pc en 2023 s'élèveront à 249 millions d'unités, soit une diminution d'une année sur l'autre de 12,4 %. les expéditions de pc en 2024 devraient être de 267 millions d'unités, soit une augmentation d'une année sur l'autre de 7,6 %. en 2024, ils seront d'environ 20 millions, et en 2027, 60 % des ordinateurs seront dotés de capacités de traitement de l'ia, et les livraisons dépasseront 175 millions d'unités en 2027.
poussée par les serveurs ia et l’aipc, la demande de processeurs augmentera également rapidement. selon les données de l'institut de recherche toubao, la taille du marché chinois des processeurs informatiques a connu une croissance constante et rapide, à un taux de croissance moyen de 6,91 % entre 2019 et 2021, et devrait atteindre 510,949 milliards de yuans d'ici 2027.
la vague d'ia déclenchée par les grands modèles entraîne non seulement une croissance de la demande de processeurs, mais met également en avant des exigences plus élevées en matière de fonctions de processeur.
"de nombreuses applications d'ia peuvent en fait être calculées à l'aide de différentes unités de traitement xpu. la programmation du cpu est plus flexible et l'accélération des opérateurs peut être traitée via un compilateur général. elle est plus polyvalente et flexible que npu zhou xixin, directeur général de la stratégie écologique de npu." xixin technology jie a déclaré à china business news : « par exemple, notre processeur armv9 inclut une accélération des instructions d'extension vectorielle, ce qui peut mieux aider à exécuter de grands modèles de langage du côté de l'appareil. la dernière série d'iphone 16 a également mis à niveau le processeur, y compris l'accélération des instructions d'opération matricielle. , pour mieux prendre en charge les applications apple intelligence basées sur le processeur.
zhou jie a déclaré qu'à l'avenir, cette technologie de base continuera d'innover dans les produits cpu, fournira des capacités de traitement vectoriel et matriciel plus puissantes et combinera les capacités de traitement hétérogènes du gpu et du npu pour répondre plus efficacement aux besoins croissants des grands modèles de langage et langages multimodaux à grande échelle. modèle et autres exigences de puissance de calcul de l’ia côté extrémité.
la bataille sur l’architecture des jeux d’instructions
l'architecture des puces constitue la base de la conception et de la construction de microprocesseurs ou d'autres circuits intégrés et définit des caractéristiques clés telles que la structure organisationnelle de la puce, les unités fonctionnelles, le flux de données et le jeu d'instructions. l'architecture du jeu d'instructions est la conception de niveau supérieur de l'architecture de la puce. elle définit l'ensemble de toutes les instructions qui peuvent être exécutées par le matériel informatique. elle constitue la partie centrale de la conception du système informatique et a un impact important sur les logiciels des couches supérieures. et le matériel de couche inférieure.
selon différents principes de conception, les architectures de jeu d'instructions sont principalement divisées en deux camps : le calcul de jeu d'instructions complexe (cisc) et le calcul de jeu d'instructions réduit (risc), à partir desquels sont dérivées des architectures de jeu d'instructions telles que x86, arm et risc-v.
x86 a été lancé par intel et est une conception cisc. il dispose d'un jeu d'instructions riche et prend en charge plusieurs modes d'adressage et opérations complexes. actuellement, les processeurs équipés du jeu d’instructions de l’architecture x86 sont principalement utilisés dans les pc et les serveurs. étant donné qu'intel contrôle strictement les licences de brevets, le marché du x86 est essentiellement monopolisé par intel.
sur le marché des serveurs, x86 est l'architecture dominante pour les processeurs. selon les données d’idc, la part de marché des serveurs d’architecture x86 sera de 88 % en 2023, et les livraisons du marché chinois des serveurs x86 s’élèveront à 3,62 millions d’unités, et elles devraient croître de 5,7 % en 2024.
l'architecture arm est basée sur la conception risc. la microarchitecture ip de base arm propose une variété de choix, la conception est rationalisée et fiable, et elle fonctionne bien dans le domaine de la faible consommation d'énergie. le modèle commercial d'arm se concentre sur l'octroi de licences pour l'architecture de base du processeur plutôt que sur la conception et la fabrication directe de puces. par conséquent, son statut neutre permet à arm de promouvoir largement l'écosystème par le biais de licences. il est rapporté que l'architecture arm est actuellement largement utilisée dans le domaine de l'intelligence mobile représentée par les puces des terminaux mobiles (téléphones mobiles, tablettes, etc.), les décodeurs, la vidéosurveillance, etc.
dans l'ensemble, les serveurs cloud utilisent actuellement principalement l'architecture x86, et le côté périphérique utilise l'architecture arm. cependant, le paysage a également changé ces dernières années et l'architecture arm a progressivement pénétré dans le domaine des serveurs. "maintenant, de nombreux fabricants d'internet dans le monde ont commencé à utiliser l'architecture arm pour concevoir leurs propres puces de serveur, comme amazon, google, microsoft, etc., ainsi qu'alibaba, a déclaré zhou jie à china business news. de plus, l'aipc est équipé de npu et l'architecture arm peut présenter plus d'avantages. le pdg d'arm, rené haas, a déclaré lors du computex 2024 qu'arm prévoit de conquérir plus de 50 % du marché des pc windows d'ici cinq ans.
l'architecture ouverte à jeu d'instructions réduit risc-v a également commencé à se développer ces dernières années. risc-v est entièrement open source et adopte le protocole libre bsd. les entreprises peuvent l'utiliser de manière totalement libre et gratuite. il permet également aux entreprises d'ajouter leurs propres jeux d'instructions sans avoir à les partager ouvertement pour prendre en charge un développement différencié. l'architecture est simple, courte et concise, et différentes parties peuvent être utilisées ensemble de manière modulaire pour répondre à divers scénarios d'application grâce à une architecture unifiée. il est entendu que de nombreuses start-ups nationales commencent actuellement à utiliser risc-v pour la conception de puces. shd group prévoit que les revenus des soc basés sur risc-v devraient atteindre 92 milliards de dollars américains en 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 47 % de 2021 à 2030.
« l'architecture risc-v est actuellement davantage utilisée dans certains scénarios fixes, tels que les appareils iot, mais sa prise en charge de l'écologie générale, comme les domaines des pc et des serveurs, nécessite davantage d'investissements en ressources et de soutien en r&d, a déclaré zhou jie à china business news.
de plus, certaines entreprises ont développé leurs propres jeux d’instructions. loongson zhongke (688047.sh) a annoncé en 2023 avoir développé indépendamment l'architecture loong arch avec des droits de propriété totalement indépendants basés sur l'architecture mips. sunway a développé l'architecture sw64 basée sur l'architecture alpha.
"l'écologie est une question très importante. l'écologie du x86 est sans aucun doute la plus mature, et l'écologie de l'architecture arm devient de plus en plus mature." zhou jie a déclaré: "par rapport à l'écologie de l'architecture x86 et arm, l'écologie de l'auto- l'architecture développée présente certains avantages.si vous devez prendre en charge un écosystème plus universel, l'ensemble de la chaîne industrielle nécessitera des investissements importants, par exemple, chaque fabricant de logiciels devra s'adapter à l'architecture auto-développée et réaliser les logiciels associés. optimisation."
comparaison de six grands fabricants grand public
en ce qui concerne la structure du marché, intel et amd sont actuellement en tête du marché général des processeurs.
selon un rapport de l'agence de suivi du marché des processeurs mercury research, au deuxième trimestre 2024, intel représentait 78,9 % des parts de marché sur le marché des pc, et amd 21,1 % sur le marché des processeurs pour serveurs, intel 75,9 % ; % de part de marché, et amd représentait 21,1 % soit 24,1 %.
sur le marché intérieur, les fabricants nationaux de processeurs sont divisés en trois grandes écoles : l'une est auto-développée, comme loongson et sunway mentionnés ci-dessus ; l'autre est arm, comme feiteng, une filiale de china great wall (000066.sz), et huawei hisilicon utilisent tous deux l'architecture arm ; le troisième est x86. shanghai zhaoxin et haiguang information (688041.sh) utilisent tous deux l'architecture x86.
à mesure que xinchuang continue de progresser, les processeurs nationaux pourraient gagner une plus grande marge de croissance. les données de canalys montrent que les achats de pc par le gouvernement chinois et les ministères de l'éducation atteindront 2,72 millions d'unités en 2023, soit 6 % des expéditions nationales. en mars 2024, le réseau des marchés publics du gouvernement central a publié une annonce indiquant que lors de l'achat d'ordinateurs, les exigences d'évaluation de la sécurité et de la fiabilité du processeur et du système d'exploitation devraient être incluses dans les exigences d'achat. canalys estime que les six sociétés ci-dessus sont toutes des marques qui remplissent les conditions requises pour les processeurs nationaux dans l'avis.
"l'industrie travaille dur pour promouvoir le développement de processus de fabrication avancés et d'outils eda en amont, qui ont un grand impact sur la compétitivité des produits à puce, a déclaré zhou jie : "sur la base de la situation actuelle de l'industrie nationale, ce n'est pas un grand problème." problème pour concevoir une puce. la clé est de savoir comment la produire après sa conception et comment construire un bon écosystème pour aider les développeurs et les utilisateurs finaux à mieux l'utiliser. ceci est particulièrement important et reflète les capacités fondamentales de l'entreprise.
(cet article provient de china business news)
