η τεχνητή νοημοσύνη οδηγεί την αύξηση της ζήτησης cpu και οι εγχώριοι κύριοι κατασκευαστές έχουν τεράστιο περιθώριο ανάπτυξης
2024-10-01
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
στην ευρέως συζητημένη βάση ισχύος υπολογιστών ai, είτε πρόκειται για τις κάρτες "cpu+gpu και άλλες κάρτες επιτάχυνσης" στο cloud είτε για το "cpu+gpu+npu" στην πλευρά της συσκευής, η cpu είναι απαραίτητη.
η cpu, ή η κεντρική μονάδα επεξεργασίας, αποτελείται συχνά από μια μονάδα ελέγχου, μια αριθμητική λογική μονάδα (alu) και είναι υπεύθυνη για την ανάγνωση, την αποκωδικοποίηση και την εκτέλεση εντολών έχει υψηλές απαιτήσεις σε τεχνολογία ε&α και οικολογική κατασκευή οι απαιτήσεις για την απόδοση και τη λειτουργική απόδοση του υπολογιστή έχουν σημαντική επιρροή.
ως κέντρο υπολογιστών και ελέγχου των υπολογιστών, κάτω από το κύμα ανάπτυξης της τεχνητής νοημοσύνης, η βιομηχανία cpu υπολογιστών της χώρας μου έχει εισέλθει στη «γρήγορη λωρίδα»: η κατασκευή ευφυών κέντρων υπολογιστών έχει αυξήσει τη ζήτηση για διακομιστές και η αναβάθμιση των aipc οδηγεί επίσης τη ζήτηση ανάπτυξη.
σε σύγκριση με την gpu, η ανάπτυξη της εγχώριας cpu είναι πιο ώριμη. σύμφωνα με στοιχεία από το ερευνητικό ινστιτούτο toubao, το ποσοστό εντοπισμού της cpu της κίνας θα είναι 30%-40% το 2022. ταυτόχρονα, το ποσοστό τοπικής προσαρμογής της cpu της κίνας εξακολουθεί να αυξάνεται στις πρόσφατες κεντρικές προμήθειες από τους φορείς εκμετάλλευσης, το ποσοστό των εγχώριων cpu είναι κοντά στο 70%.
η έκρηξη της τεχνητής νοημοσύνης ενίσχυσε τη ζήτηση cpu
με την ταχεία ανάπτυξη μεγάλων μοντέλων, η ζήτηση για ευφυή υπολογιστική ισχύ έχει εκτιναχθεί και η ανάπτυξη των αποστολών διακομιστών τεχνητής νοημοσύνης έχει οδηγήσει τη ζήτηση για cpu στο cloud. ως βασικό στοιχείο του διακομιστή, η απόδοση και η κατανάλωση ενέργειας της cpu επηρεάζουν άμεσα τη συνολική απόδοση του διακομιστή.
τα δεδομένα της techinsights δείχνουν ότι μέχρι το 2028, η παγκόσμια αγορά διακομιστών θα φτάσει τα 273 δισεκατομμύρια δολάρια ηπα, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 18%. %. όσον αφορά την κινεζική αγορά, η idc προβλέπει ότι η αγορά διακομιστών τεχνητής νοημοσύνης της κίνας θα φτάσει τα 9,1 δισεκατομμύρια δολάρια ηπα το 2023, με ετήσια αύξηση 82,5% σε ετήσια βάση, με μέσο ετήσιο σύνθετο ρυθμό ανάπτυξης 21,8%.
στην αγορά υπολογιστών, το 2024 αναγνωρίζεται ως το πρώτο έτος της aipc και η aipc αναμένεται να οδηγήσει σε ένα νέο κύμα αντικαταστάσεων. η βιομηχανία πιστεύει ότι η τρέχουσα ανάπτυξη του aipc είναι παρόμοια με την ανάπτυξη των πρώιμων συστημάτων windows και αναμένεται να επαναλάβει την επιτυχία των πρώιμων συστημάτων windows στο μέλλον.
η canalys προβλέπει ότι οι παγκόσμιες αποστολές υπολογιστών το 2023 θα είναι 249 εκατομμύρια μονάδες, μια ετήσια μείωση 12,4% οι αποστολές υπολογιστών το 2024, με ετήσια αύξηση 7,6%. το 2024 θα είναι περίπου 20 εκατομμύρια και το 2027 το 60% των υπολογιστών θα έχουν δυνατότητες επεξεργασίας τεχνητής νοημοσύνης και οι αποστολές θα ξεπεράσουν τα 175 εκατομμύρια μονάδες το 2027.
με γνώμονα τους διακομιστές ai και την aipc, η ζήτηση cpu θα αυξηθεί επίσης γρήγορα. σύμφωνα με στοιχεία από το ερευνητικό ινστιτούτο toubao, το μέγεθος της αγοράς cpu υπολογιστών της κίνας αυξήθηκε σταθερά και γρήγορα με μέσο ρυθμό ανάπτυξης 6,91% από το 2019 έως το 2021 και αναμένεται να φτάσει τα 510,949 δισεκατομμύρια γιουάν έως το 2027.
το κύμα τεχνητής νοημοσύνης που ξεκινά από μεγάλα μοντέλα όχι μόνο αυξάνει τη ζήτηση για cpu, αλλά προβάλλει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις για λειτουργίες cpu.
"πολλές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης μπορούν πραγματικά να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας διαφορετικές μονάδες επεξεργασίας xpu. ο προγραμματισμός της cpu είναι πιο ευέλικτος και η επιτάχυνση του χειριστή μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία μέσω ενός γενικού μεταγλωττιστή. είναι πιο ευέλικτο και ευέλικτο από τον zhou xixin, γενικό διευθυντή οικολογικής στρατηγικής." η xixin technology jie είπε στο china business news, "για παράδειγμα, η cpu armv9 περιλαμβάνει διανυσματική επιτάχυνση εντολών επέκτασης, η οποία μπορεί να βοηθήσει καλύτερα στην εκτέλεση μεγάλων μοντέλων γλώσσας στην πλευρά της συσκευής. η τελευταία σειρά iphone 16 έχει επίσης αναβαθμίσει την cpu, συμπεριλαμβανομένης της επιτάχυνσης εντολών λειτουργίας matrix , για την καλύτερη υποστήριξη αυτών των εφαρμογών apple intelligence που βασίζονται σε cpu."
ο zhou jie είπε ότι στο μέλλον, αυτή η βασική τεχνολογία θα συνεχίσει να καινοτομεί σε προϊόντα cpu, να παρέχει ισχυρότερες δυνατότητες επεξεργασίας διανυσμάτων και μητρών και να συνδυάζει τις ετερογενείς δυνατότητες επεξεργασίας της gpu και της npu για να ανταποκρίνεται αποτελεσματικότερα στις αυξανόμενες ανάγκες μεγάλων μοντέλων γλώσσας και πολυτροπικές γλώσσες μεγάλης κλίμακας μοντέλο και άλλες απαιτήσεις υπολογιστικής ισχύος τεχνητής νοημοσύνης.
η μάχη για την αρχιτεκτονική του συνόλου εντολών
η αρχιτεκτονική τσιπ είναι η βάση για το σχεδιασμό και την κατασκευή μικροεπεξεργαστών ή άλλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και καθορίζει βασικά χαρακτηριστικά όπως η οργανωτική δομή του τσιπ, οι λειτουργικές μονάδες, η ροή δεδομένων και το σύνολο εντολών. η αρχιτεκτονική του συνόλου εντολών είναι η σχεδίαση ανώτατου επιπέδου στην αρχιτεκτονική του τσιπ. καθορίζει το σύνολο όλων των εντολών που μπορούν να εκτελεστούν από το υλικό του υπολογιστή και υλικό κατώτερου επιπέδου.
σύμφωνα με διαφορετικές αρχές σχεδιασμού, οι αρχιτεκτονικές συνόλων εντολών χωρίζονται κυρίως σε δύο στρατόπεδα: complex instruction set computing (cisc) και reduced instruction set computing (risc), από τα οποία προέρχονται αρχιτεκτονικές συνόλων εντολών όπως x86, arm και risc-v.
το x86 κυκλοφόρησε από την intel και είναι ένα σχέδιο cisc. διαθέτει πλούσιο σύνολο εντολών και υποστηρίζει πολλαπλούς τρόπους διευθυνσιοδότησης και πολύπλοκες λειτουργίες. επί του παρόντος, οι επεξεργαστές εξοπλισμένοι με το σύνολο εντολών αρχιτεκτονικής x86 χρησιμοποιούνται κυρίως σε υπολογιστές και διακομιστές. δεδομένου ότι η intel ελέγχει αυστηρά τις άδειες χρήσης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, η αγορά x86 μονοπωλείται βασικά από την intel.
στην αγορά διακομιστών, το x86 είναι η κύρια αρχιτεκτονική για τους cpu. σύμφωνα με τα στοιχεία της idc, το μερίδιο αγοράς των διακομιστών αρχιτεκτονικής x86 θα είναι 88% το 2023, και οι αποστολές στην αγορά διακομιστών x86 της κίνας θα είναι 3,62 εκατομμύρια μονάδες και αναμένεται να αυξηθεί κατά 5,7% το 2024.
η αρχιτεκτονική του βραχίονα βασίζεται στη σχεδίαση risc η μικροαρχιτεκτονική ip του πυρήνα βραχίονα έχει μια ποικιλία επιλογών, ο σχεδιασμός είναι βελτιωμένος και αξιόπιστος και αποδίδει καλά στον τομέα της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. το επιχειρηματικό μοντέλο της arm εστιάζει στην αδειοδότηση της αρχιτεκτονικής του πυρήνα του επεξεργαστή και όχι στον απευθείας σχεδιασμό και την κατασκευή τσιπ. αναφέρεται ότι η αρχιτεκτονική arm χρησιμοποιείται επί του παρόντος ευρέως στον τομέα της ευφυΐας κινητής τηλεφωνίας που αντιπροσωπεύεται από τσιπ κινητών τερματικών (κινητά τηλέφωνα, tablet, κ.λπ.), αποκωδικοποιητές, βιντεοπαρακολούθηση κ.λπ.
συνολικά, οι διακομιστές cloud χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον την αρχιτεκτονική x86 και η πλευρά του άκρου χρησιμοποιεί την αρχιτεκτονική του βραχίονα, ωστόσο, το τοπίο έχει επίσης αλλάξει τα τελευταία χρόνια και η αρχιτεκτονική του βραχίονα έχει εισχωρήσει σταδιακά στο πεδίο διακομιστή. «τώρα πολλοί κατασκευαστές διαδικτύου σε όλο τον κόσμο έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν την αρχιτεκτονική arm για να σχεδιάζουν τα δικά τους τσιπ διακομιστών, όπως η amazon, η google, η microsoft, κ.λπ., καθώς και η εγχώρια alibaba στην china business news. επιπλέον, το aipc είναι εξοπλισμένο με npu και η αρχιτεκτονική του βραχίονα μπορεί να έχει περισσότερα πλεονεκτήματα. ο διευθύνων σύμβουλος της arm, rene haas, δήλωσε στο computex 2024 ότι η arm αναμένει να καταλάβει περισσότερο από το 50% της αγοράς υπολογιστών windows εντός πέντε ετών.
η αρχιτεκτονική ανοιχτού μειωμένου συνόλου εντολών risc-v έχει επίσης αρχίσει να αυξάνεται τα τελευταία χρόνια. το risc-v είναι εντελώς ανοιχτού κώδικα και υιοθετεί το χαλαρό πρωτόκολλο bsd. οι επιχειρήσεις μπορούν επίσης να το χρησιμοποιήσουν εντελώς ελεύθερα και δωρεάν. η αρχιτεκτονική είναι απλή, σύντομη και συνοπτική και μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά μέρη. είναι κατανοητό ότι πολλές εγχώριες νεοφυείς επιχειρήσεις αρχίζουν επί του παρόντος να χρησιμοποιούν το risc-v για σχεδιασμό chip. η shd group προβλέπει ότι τα έσοδα soc με βάση το risc-v αναμένεται να φτάσουν τα 92 δισεκατομμύρια δολάρια ηπα το 2030, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 47% από το 2021 έως το 2030.
"η αρχιτεκτονική risc-v χρησιμοποιείται επί του παρόντος περισσότερο σε ορισμένα σταθερά σενάρια, όπως συσκευές iot, αλλά η υποστήριξή της για τη γενική οικολογία, όπως τα πεδία υπολογιστών και διακομιστών, απαιτεί περισσότερη επένδυση πόρων και υποστήριξη ε&α."
επιπλέον, ορισμένες εταιρείες έχουν αναπτύξει τα δικά τους σύνολα οδηγιών. η loongson zhongke (688047.sh) ανακοίνωσε το 2023 ότι έχει αναπτύξει ανεξάρτητα την αρχιτεκτονική loong arch με εντελώς ανεξάρτητα δικαιώματα ιδιοκτησίας που βασίζονται στην αρχιτεκτονική mips η sunway έχει αναπτύξει την αρχιτεκτονική sw64 με βάση την αρχιτεκτονική alpha.
"η οικολογία είναι ένα πολύ σημαντικό θέμα. η οικολογία x86 είναι αναμφίβολα η πιο ώριμη, και η οικολογία της αρχιτεκτονικής του βραχίονα γίνεται ολοένα και πιο ώριμη, είπε ο zhou jie, "σε σύγκριση με την οικολογία της αρχιτεκτονικής x86 και του βραχίονα, η οικολογία του εαυτού." η ανεπτυγμένη αρχιτεκτονική θα έχει ορισμένα πλεονεκτήματα βελτιστοποίηση."
σύγκριση έξι μεγάλων κατασκευαστών
εξετάζοντας τη δομή της αγοράς, η intel και η amd ηγούνται επί του παρόντος στη γενική αγορά cpu.
σύμφωνα με μια έκθεση της εταιρείας παρακολούθησης της αγοράς cpu mercury research, το δεύτερο τρίμηνο του 2024, η intel αντιπροσώπευε το 78,9% του μεριδίου αγοράς στην αγορά των υπολογιστών και η amd αντιπροσώπευε το 21,1% στην αγορά της cpu των διακομιστών, η intel αντιπροσώπευε το 75,9 % του μεριδίου αγοράς, και η amd αντιπροσώπευε το 21,1%.
στην εγχώρια αγορά, οι εγχώριοι κατασκευαστές cpu χωρίζονται σε τρεις μεγάλες σχολές: η μία είναι αυτο-αναπτυσσόμενη, όπως η loongson και η sunway που αναφέρθηκαν παραπάνω, η άλλη είναι η arm, όπως η feiteng, θυγατρική της china great wall (000066.sz). και το huawei hisilicon χρησιμοποιούν το arm architecture το τρίτο είναι το shanghai zhaoxin και το haiguang information (688041.sh) και τα δύο χρησιμοποιούν την αρχιτεκτονική x86.
καθώς η xinchuang συνεχίζει να προοδεύει, οι εγχώριες cpu ενδέχεται να αποκτήσουν μεγαλύτερο περιθώριο ανάπτυξης. τα στοιχεία της canalys δείχνουν ότι οι αγορές υπολογιστών από την κινεζική κυβέρνηση και τα τμήματα εκπαίδευσης θα φτάσουν τα 2,72 εκατομμύρια μονάδες το 2023, αντιπροσωπεύοντας το 6% των εθνικών αποστολών. τον μάρτιο του 2024, το δίκτυο προμηθειών της κεντρικής κυβέρνησης εξέδωσε ανακοίνωση στην οποία ανέφερε ότι κατά την αγορά υπολογιστών, οι απαιτήσεις αξιολόγησης ασφάλειας και αξιοπιστίας της cpu και του λειτουργικού συστήματος θα πρέπει να περιλαμβάνονται στις απαιτήσεις προμήθειας. η canalys πιστεύει ότι οι παραπάνω έξι εταιρείες είναι όλες μάρκες που πληρούν τις προϋποθέσεις για εγχώριους cpu στην προκήρυξη.
"η βιομηχανία εργάζεται σκληρά για να προωθήσει την ανάπτυξη προηγμένων διαδικασιών παραγωγής και εργαλείων eda, τα οποία έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην ανταγωνιστικότητα των προϊόντων τσιπ, "με βάση την τρέχουσα κατάσταση της εγχώριας βιομηχανίας, δεν είναι μεγάλη." πρόβλημα σχεδιασμού ενός τσιπ το κλειδί είναι πώς να το παραγάγετε αφού σχεδιαστεί και πώς να χτίσετε ένα καλό οικοσύστημα για να βοηθήσετε τους προγραμματιστές και τους τελικούς χρήστες να το χρησιμοποιήσουν καλύτερα.
(αυτό το άρθρο προέρχεται από το china business news)
