искусственный интеллект стимулирует рост спроса на процессоры, и у отечественных производителей массового сегмента есть огромные возможности для роста.
2024-10-01
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
в широко обсуждаемой базе вычислительной мощности ии, будь то «цп+гп и другие карты-ускорители» в облаке или «цп+гп+нпу» на стороне устройства, цп незаменим.
цп или центральный процессор часто состоит из блока управления, арифметико-логического устройства (алу) и регистров. он отвечает за чтение, декодирование и выполнение инструкций. он предъявляет высокие требования к технологиям исследований и разработок и экологической конструкции, а также имеет высокие требования. требования к производительности компьютера и эффективности работы имеют важное значение.
в качестве вычислительного центра и центра управления компьютерами, под волной развития искусственного интеллекта, индустрия компьютерных процессоров в моей стране вступила в «быструю полосу»: строительство интеллектуальных вычислительных центров увеличило спрос на серверы, а модернизация aipc также стимулирует спрос. рост.
по сравнению с графическими процессорами разработка отечественных процессоров является более зрелой. по данным исследовательского института toubao, уровень локализации процессоров в китае в 2022 году составит 30-40%. в то же время уровень локализации процессоров в китае по-прежнему растет. в недавних централизованных закупках операторов доля процессоров отечественного производства приближается к 70%.
взрыв искусственного интеллекта увеличил спрос на процессоры
с быстрым развитием крупных моделей спрос на интеллектуальные вычислительные мощности резко возрос, а рост поставок серверов искусственного интеллекта привел к росту спроса на облачные процессоры. поскольку процессор является основным компонентом сервера, производительность и энергопотребление процессора напрямую влияют на общую производительность сервера.
данные techinsights показывают, что к 2028 году мировой рынок серверов достигнет 273 миллиардов долларов сша при совокупном годовом темпе роста 18%. серверы, предназначенные для приложений искусственного интеллекта, будут составлять 59% доли рынка при совокупном годовом темпе роста 49%. %. что касается китайского рынка, idc прогнозирует, что рынок серверов искусственного интеллекта в китае достигнет 9,1 миллиарда долларов сша в 2023 году, годовой рост составит 82,5%, а в 2027 году он достигнет 13,4 миллиарда долларов сша, при среднегодовых совокупных темпах роста; 21,8%.
на рынке пк 2024 год признан первым годом aipc, и ожидается, что aipc вызовет новую волну замен. в отрасли полагают, что нынешняя разработка aipc аналогична разработке ранних систем windows, и ожидается, что в будущем она повторит успех ранних систем windows.
canalys прогнозирует, что мировые поставки пк в 2023 году составят 249 миллионов единиц, что на 12,4% меньше, чем в прошлом году. ожидается, что поставки пк в 2024 году составят 267 миллионов единиц, что на 7,6% больше, чем в прошлом году. в 2024 году их будет около 20 миллионов, а в 2027 году 60% компьютеров будут иметь возможности обработки ии, а в 2027 году поставки превысят 175 миллионов единиц.
благодаря серверам искусственного интеллекта и aipc спрос на процессоры также будет быстро расти. по данным исследовательского института toubao, размер рынка компьютерных процессоров в китае стабильно и быстро рос со средним темпом роста 6,91% в период с 2019 по 2021 год и, как ожидается, достигнет 510,949 млрд юаней к 2027 году.
волна искусственного интеллекта, вызванная крупными моделями, не только увеличивает спрос на процессоры, но и выдвигает более высокие требования к функциям процессоров.
«многие приложения ии на самом деле могут быть рассчитаны с использованием различных процессоров xpu. программирование cpu более гибкое, а ускорение оператора может обрабатываться с помощью общего компилятора. оно более универсальное и гибкое, чем npu, генеральный менеджер по экологической стратегии». xixin technology цзе рассказал china business news: «например, наш процессор armv9 включает в себя ускорение инструкций векторного расширения, что может лучше помочь в запуске больших языковых моделей на стороне устройства. в последней серии iphone 16 также был модернизирован процессор, включая ускорение инструкций матричных операций. , чтобы лучше поддерживать приложения apple intelligence на базе процессора».
чжоу цзе сказал, что в будущем эта базовая технология продолжит внедрять инновации в продукты цп, обеспечивать более мощные возможности векторной и матричной обработки и объединять возможности гетерогенной обработки графических и npu для более эффективного удовлетворения растущих потребностей больших языковых моделей и мультимодальные крупномасштабные языки моделирование и другие требования к вычислительной мощности конечного ии.
битва за архитектуру набора команд
архитектура чипа является основой для проектирования и создания микропроцессоров или других интегральных схем. она определяет ключевые характеристики, такие как организационная структура чипа, функциональные блоки, поток данных и набор команд. архитектура набора команд — это конструкция верхнего уровня в архитектуре микросхемы. она определяет набор всех инструкций, которые могут выполняться компьютерным оборудованием. это основная часть проектирования компьютерной системы, которая оказывает важное влияние на программное обеспечение верхнего уровня. и аппаратное обеспечение нижнего уровня.
в соответствии с различными принципами проектирования архитектуры набора команд в основном делятся на два лагеря: вычисления со сложным набором команд (cisc) и вычисления с сокращенным набором команд (risc), из которых произошли такие архитектуры набора команд, как x86, arm и risc-v.
x86 был выпущен intel и представляет собой конструкцию cisc. он имеет богатый набор инструкций и поддерживает несколько режимов адресации и сложные операции. в настоящее время процессоры, оснащенные набором команд архитектуры x86, в основном используются в пк и серверах. поскольку intel строго контролирует лицензирование патентов, рынок x86 практически монополизирован intel.
на рынке серверов x86 является основной архитектурой для процессоров. по данным idc, доля рынка серверов с архитектурой x86 в 2023 году составит 88%, а поставки на рынок серверов x86 в китае составят 3,62 миллиона единиц, и ожидается, что в 2024 году он вырастет на 5,7%.
архитектура arm основана на risc-архитектуре. микроархитектура ядра arm имеет множество вариантов, конструкция оптимизирована и надежна, а также хорошо работает в области низкого энергопотребления. бизнес-модель arm ориентирована на лицензирование архитектуры ядра процессора, а не на непосредственное проектирование и производство микросхем. поэтому ее нейтральный статус позволяет arm широко продвигать экосистему посредством лицензирования. сообщается, что архитектура arm в настоящее время широко используется в сфере мобильного интеллекта, представленного чипами мобильных терминалов (мобильные телефоны, планшеты и т.п.), приставок, систем видеонаблюдения и т.п.
в целом, облачные серверы в настоящее время в основном используют архитектуру x86, а периферийные устройства используют архитектуру arm. однако в последние годы ситуация также изменилась, и архитектура arm постепенно проникла в сферу серверов. «теперь многие интернет-производители по всему миру начали использовать архитектуру arm для разработки собственных серверных чипов, такие как amazon, google, microsoft и т. д., а также отечественная компания alibaba, рассказал china business news чжоу цзе». кроме того, aipc оснащен npu, а архитектура arm может иметь больше преимуществ. генеральный директор arm рене хаас заявил на выставке computex 2024, что arm рассчитывает захватить более 50% рынка пк с windows в течение пяти лет.
открытая архитектура сокращенного набора команд risc-v также начала развиваться в последние годы. risc-v имеет полностью открытый исходный код и использует свободный протокол bsd. предприятия могут использовать его совершенно свободно и бесплатно. он также позволяет предприятиям добавлять свои собственные наборы инструкций без необходимости их открытого использования для поддержки дифференцированной разработки. архитектура проста, коротка и лаконична, и можно использовать различные части. ее можно объединять по модульному принципу для удовлетворения различных сценариев применения посредством унифицированной архитектуры. понятно, что многие отечественные стартапы в настоящее время начинают использовать risc-v для проектирования чипов. по оценкам shd group, выручка soc на базе risc-v, как ожидается, достигнет 92 миллиардов долларов сша в 2030 году, а совокупный годовой темп роста составит 47% с 2021 по 2030 год.
«архитектура risc-v в настоящее время больше используется в некоторых фиксированных сценариях, таких как устройства iot, но ее поддержка общей экологии, такой как пк и серверные области, требует большего инвестирования ресурсов и поддержки исследований и разработок», — сказал чжоу цзе china business news.
кроме того, некоторые компании разработали собственные наборы инструкций. в 2023 году компания loongson zhongke (688047.sh) объявила, что самостоятельно разработала архитектуру loong arch с полностью независимыми правами собственности на основе архитектуры mips. sunway разработала архитектуру sw64 на основе архитектуры alpha.
«экология — очень важный вопрос. экология x86, несомненно, является наиболее зрелой, а экология архитектуры arm становится все более и более зрелой», — сказал чжоу цзе: «по сравнению с экологией архитектуры x86 и arm, экология самосовершенствования». развитая архитектура будет иметь определенные преимущества. если вам необходимо поддерживать более универсальную экосистему, вся отраслевая цепочка потребует больших инвестиций. например, каждому производителю программного обеспечения придется адаптироваться к самостоятельно разработанной архитектуре и создавать соответствующее программное обеспечение. оптимизация».
сравнение шести основных основных производителей
если посмотреть на структуру рынка, то intel и amd в настоящее время лидируют на общем рынке процессоров.
согласно отчету агентства по отслеживанию рынка процессоров mercury research, во втором квартале 2024 года на долю intel приходилось 78,9% доли рынка пк, на долю amd — 21,1% на рынке серверных процессоров, на долю intel приходилось 75,9%; % доли рынка, а доля amd составила 21,1%.
на внутреннем рынке отечественные производители процессоров делятся на три основные школы: одна — собственная разработка, такая как упомянутые выше loongson и sunway; другая — arm, такая как feiteng, дочерняя компания china great wall (000066.sz); и huawei hisilicon используют архитектуру arm; третий — x86 и haiguang information (688041.sh) используют архитектуру x86.
поскольку синьчуан продолжает развиваться, отечественные процессоры могут получить больше возможностей для роста. данные canalys показывают, что закупки пк китайским правительством и департаментами образования достигнут 2,72 миллиона единиц в 2023 году, что составит 6% национальных поставок. в марте 2024 года сеть центральных государственных закупок опубликовала объявление, в котором говорилось, что при покупке компьютеров требования по оценке безопасности и надежности процессора и операционной системы должны быть включены в требования к закупкам. canalys полагает, что все вышеупомянутые шесть компаний являются брендами, которые соответствуют условиям для отечественных процессоров, указанным в уведомлении.
«промышленность прилагает все усилия для содействия развитию передовых производственных процессов и инструментов eda, которые оказывают большое влияние на конкурентоспособность чипов», - сказал чжоу цзе: «с учетом текущего состояния отечественной промышленности, это не так уж и важно». проблема в разработке чипа. ключевым моментом является то, как его производить после того, как он будет спроектирован, и как построить хорошую экосистему, которая поможет разработчикам и конечным пользователям лучше использовать его. это особенно важно и отражает основные возможности компании».
(эта статья взята из china business news)
