昇騰產(chǎn)業(yè)鏈市場分析

昇騰產(chǎn)業(yè)鏈市場分析1昇騰910與310基礎(chǔ)芯片族，自下而上搭建龐大生態(tài)體系1.1昇騰910AI訓(xùn)練處理器+昇騰310AI推理處理器華為從2004年開始投資研發(fā)第一顆嵌入式處理芯片，歷經(jīng)15年，投入超過2萬名工程師，形成了以“鯤鵬+昇騰”為核心的基礎(chǔ)芯片族。此外，還有較為邊緣的SSD控制芯片、智能網(wǎng)卡芯片、智能管理芯片等產(chǎn)品。為適應(yīng)AI運算的高性能要求，一般認為基礎(chǔ)硬件具備至少64核、8個內(nèi)存通道、PCIe4.0、多合一SoC、xPU高速互聯(lián)、100GE高速I/O等六個特征。而支持64個核心的鯤鵬920及芯片組能夠滿足以上要求。昇騰310，高能效比推理型AI處理器，基于達芬奇架構(gòu)，本質(zhì)上是一塊SoC，集成了多個運算單元，包括CPU（8個a55）、AICore、數(shù)字視覺預(yù)處理子系統(tǒng)等。除了CPU之外，該芯片真正的算力擔(dān)當(dāng)是采用了達芬奇架構(gòu)的AICore。這些AICore通過特別設(shè)計的架構(gòu)和電路實現(xiàn)了高通量、大算力和低功耗，特別適合處理深度學(xué)習(xí)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)必須的常用計算。目前該芯片能對整型數(shù)（INT8、INT4）或?qū)Ω↑c數(shù)（FP16）提供強大的算力。根據(jù)海思官網(wǎng)披露，該芯片F(xiàn)P16算力為8TOPS，INT8算力16TOPS，采用12nm工藝制造。昇騰910，高性能訓(xùn)練AI處理器，性能接近英偉達A100（40GB），半精度（FP16）算力達到320TFLOPS，整數(shù)精度（INT8）算力達到640TOPS，功耗310W，采用7nm先進工藝。此外，昇騰910集成了HCCS、PCIe4.0和RoCEv2接口，為構(gòu)建橫向擴展（ScaleOut）和縱向擴展（ScaleUp）系統(tǒng)提供了靈活高效的方法。HCCS是華為自研的高速互聯(lián)接口，片內(nèi)RoCE可用于節(jié)點間直接互聯(lián)。1.2開發(fā)者套件、加速卡、加速模塊，完備的硬件生態(tài)基于昇騰芯片族，華為開發(fā)了一系列加速卡產(chǎn)品：Atlas300T訓(xùn)練卡，基于昇騰910AI芯片，芯片集成32個華為達芬奇AICore+16個TaiShan核，能夠提供業(yè)界領(lǐng)先的280TFLOPSFP16算力，并集成了一枚100GERoCEv2網(wǎng)卡，支持PCIe4.0和1*100GRoCE高速接口，出口總帶寬56.5Gb/s，無需外置網(wǎng)卡，訓(xùn)練數(shù)據(jù)和梯度同步效率提升10%-70%。內(nèi)存規(guī)格方面，包括32GB的HBM和16GB的DDR4。Atlas300TA2訓(xùn)練卡，強化了高速接口和對PCIe5.0的支持，集成20個AI核、8個CPUCore、1*200GERoCE，提供280TFLOPSFP16算力。Atlas300IPro推理卡，LPDDR4X24GB，總帶寬204.8GB/s，融合“通用處理器、AICore、編解碼”于一體，提供超強AI推理、目標檢索等功能，具有超強算力、超高能效、高性能特征檢索、安全啟動等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于OCR識別、語音分析、搜索推薦、內(nèi)容審核等諸多AI應(yīng)用場景。單卡最大提供140TOPSINT8算力，2TOPS/W超高能效比。Atlas300IDuo推理卡，LPDDR4X48GB，總帶寬408GB/s，從表觀上看是兩枚昇騰310的組合產(chǎn)品，從算力來看，單卡最大提供280TOPSINT8算力，支持16core*1.9GHzCPU計算能力，也約為單芯片的兩倍。在此性能基礎(chǔ)上，該產(chǎn)品支持256路高清視頻實時分析。Atlas200IDKA2開發(fā)者套件，是一款高性能的AI開發(fā)者套件，4核CPU，可提供8TOPSINT8的計算能力，可以實現(xiàn)圖像、視頻等多種數(shù)據(jù)分析與推理計算，可廣泛用于教育、機器人、無人機等場景。以智能小車為例，Atlas200IDKA2借助圖像處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)圖像識別，基于此實現(xiàn)自動駕駛控制。Atlas500A2智能小站是面向邊緣應(yīng)用的產(chǎn)品，具有環(huán)境適應(yīng)性強、超強計算性能、云邊協(xié)同等特點，可以在邊緣環(huán)境廣泛部署，滿足在交通、社區(qū)、園區(qū)、商場、超市等復(fù)雜環(huán)境區(qū)域的應(yīng)用需求。1.3服務(wù)器：arm和x86兼容，風(fēng)冷和液冷并用Atlas800訓(xùn)練服務(wù)器（型號9000）是基于華為鯤鵬920+昇騰910處理器的AI訓(xùn)練服務(wù)器，實現(xiàn)完全自主可控，廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)模型開發(fā)和AI訓(xùn)練服務(wù)場景。該服務(wù)器面向公有云、互聯(lián)網(wǎng)、運營商、政府、交通、金融、高校、電力等領(lǐng)域，具有高計算密度、高能效比、高網(wǎng)絡(luò)帶寬、易擴展、易管理等優(yōu)點，支持單機和整機柜銷售，支持風(fēng)冷和液冷應(yīng)用，滿足企業(yè)機房部署和大規(guī)模數(shù)據(jù)中心集群部署。Atlas800訓(xùn)練服務(wù)器（型號9010）則是基于華為昇騰910+IntelV5CascadeLake處理器的AI訓(xùn)練服務(wù)器，其基于更加成熟的X86結(jié)構(gòu)。Atlas800推理服務(wù)器（型號：3000）最大可支持8個Atlas300I/VPro，提供強大的實時推理能力和視頻分析能力，廣泛應(yīng)用于中心側(cè)AI推理場景。Atlas800推理服務(wù)器（型號：3010）則是基于Intel處理器的推理服務(wù)器，最多可支持7個Atlas300I/VPro，支持896路高清視頻實時分析，廣泛應(yīng)用于中心側(cè)AI推理場景。集群方面，Atlas900PoD集群基礎(chǔ)單元搭載超32顆超強算力的鯤鵬920處理器，47U高度可最大提供20.4PFLOPSFP16AI算力，采用液冷散熱，最大功耗為46kw。Atlas900AI集群由數(shù)千顆昇騰訓(xùn)練處理器構(gòu)成，通過華為集群通信庫和作業(yè)調(diào)度平臺，整合HCCS、PCIe和RoCE三種高速接口，充分釋放昇騰訓(xùn)練處理器的強大性能。其總算力最大可拓展至3.2EFLOPS，全節(jié)點200G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。這可以讓研究人員更快的進行圖像、語音、自然語言等AI模型訓(xùn)練，更高效的進行科研探索，加速自動駕駛的商用進程。2AI生態(tài)并非只有CUDA，各地算力集群建設(shè)快速推進2.1AI算力生態(tài)并非只有CUDA異構(gòu)計算架構(gòu)（CANN）是對標英偉達的CUDA+CuDNN的核心軟件層，包括引擎、編譯器、執(zhí)行器、算子庫等，承載計算機的單元為AI芯片，異構(gòu)計算架構(gòu)主要負責(zé)調(diào)度分配計算到對應(yīng)的硬件上。從層級來看，CANN上承AI框架，下接AI處理器硬件，先進的異構(gòu)架構(gòu)使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行過程的硬件交互時間有效縮短，從而實現(xiàn)對硬件性能的進一步利用。在CANN的基礎(chǔ)之上，昇騰提供了昇思深度學(xué)習(xí)框架，旨在實現(xiàn)易開發(fā)、高效執(zhí)行、全場景覆蓋三大目標。兼容性上，適配包括昇騰系列產(chǎn)品、英偉達NVIDIA系列產(chǎn)品、Arm系列的高通驍龍、華為麒麟的芯片等系列產(chǎn)品。其中，易開發(fā)表現(xiàn)為API友好、調(diào)試難度低；高效執(zhí)行包括計算效率、數(shù)據(jù)預(yù)處理效率和分布式訓(xùn)練效率；全場景則指框架同時支持云、邊緣以及端側(cè)場景。豐富的大模型庫，目前已經(jīng)收錄「紫東.太初」、「武漢.Luojia」、「鵬程.盤古」、「鵬程.神農(nóng)」、「空天·靈眸」等大模型，分別適用于多模態(tài)、遙感、中文自然語言、醫(yī)學(xué)、空天信息化等領(lǐng)域。以「鵬程.盤古」為例，作為業(yè)界首個千億級參數(shù)中文自然語言處理大模型，可支持知識問答、知識檢索、知識推理、閱讀理解等豐富的下游應(yīng)用。該模型由鵬城實驗室為首的技術(shù)團隊聯(lián)合攻關(guān)，首次基于“鵬城云腦Ⅱ”和國產(chǎn)MindSpore框架的自動混合并行模式實現(xiàn)在2048卡算力集群上的大規(guī)模分布式訓(xùn)練，訓(xùn)練出業(yè)界首個2000億參數(shù)以中文為核心的預(yù)訓(xùn)練生成語言模型。鵬程·盤古α預(yù)訓(xùn)練模型支持豐富的場景應(yīng)用，在知識問答、知識檢索、知識推理、閱讀理解等文本生成領(lǐng)域表現(xiàn)突出，具備很強的小樣本學(xué)習(xí)能力。模型基于國產(chǎn)全棧式軟硬件協(xié)同生態(tài)(MindSpore+CANN+昇騰910+ModelArts）。2.2智算中心建設(shè)快速推進，全國算力網(wǎng)絡(luò)正在形成武漢人工智能計算中心基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件建設(shè)，于2021年5月31日正式竣工并投入運營，上線即算力資源滿負荷使用。于2022年2月7日完成擴容，總算力達200P，并再次飽和運營。西安未來人工智能計算中心于2021年5月正式啟動建設(shè)，建設(shè)周期近四個月，于2021年9月9日正式上線運營，一期包含AI算力300P、HPC算力8P。中原人工智能計算中心，基于“黃河鯤鵬+昇騰技術(shù)”底座，是中原地區(qū)人工智能產(chǎn)業(yè)的重大算力支持基礎(chǔ)設(shè)施。項目總投資10億元，于2021年10月21日正式上線。一期建設(shè)規(guī)模為100PAI算力，未來將達到300PAI算力。截止到2022年底，該中心服務(wù)中原企業(yè)客戶60余家，高校學(xué)院客戶30余家，科研單位10余家，同時還有省外活躍客戶百余家，平均算力使用率在90%左右。南京人工智能計算中心，基于南京市委市政府的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，以及華為與江北新區(qū)共建昇騰產(chǎn)業(yè)的合作協(xié)議，南京人工智能計算中心于2022年5月完成基礎(chǔ)平臺建設(shè)，一期規(guī)劃40P算力，上線即接近飽和，當(dāng)前平均算力使用率在95%以上。截止到2022年12月，算力中心的應(yīng)用已初具規(guī)模，已與200多家合作伙伴推出超過150多個人工智能解決方案。成都智算中心包括算力達300P的人工智能算力平臺，以及城市智腦平臺和科研創(chuàng)新平臺，目前是西南地區(qū)最大的人工智能計算中心。正式運營以來，中心已經(jīng)與80余家企業(yè)及科研團隊展開合作，平均算力利用率達到85%以上，實現(xiàn)上線即飽和運營。杭州人工智能計算中心，一期面積2000平方米，一期規(guī)模40P，二期擴容后總規(guī)模將達到140P。計算中心采用自主可控的昇騰AI集群，為政府、企業(yè)、科研機構(gòu)、高校等提供公共普惠算力。該中心已于2022年5月20日在杭州市濱江區(qū)海創(chuàng)基地上線。3昇騰伙伴網(wǎng)絡(luò)，五類定位構(gòu)建產(chǎn)業(yè)矩陣3.1整機硬件伙伴：傳統(tǒng)服務(wù)器大廠+新銳硬件加工廠商對于整機硬件合作伙伴，昇騰社區(qū)對此有明確的定義：擁有自有品牌產(chǎn)品，能在昇騰產(chǎn)品基礎(chǔ)上二次開發(fā)或加工生產(chǎn)，并銷售與服務(wù)至最終用戶的合作伙伴。從官網(wǎng)標注的級別來看，主要分為領(lǐng)先級、優(yōu)選級和認證級。其中包括服務(wù)器行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)寶德、新華三、清華同方等，也包括2020年成立的華鯤振宇等新銳企業(yè)或生產(chǎn)主體，以及神州數(shù)碼等和華為長期保持合作關(guān)系的渠道端重點企業(yè)。其中部分合作伙伴已經(jīng)實現(xiàn)鯤鵬系列服務(wù)器的量產(chǎn)出貨，具備長期定制化服務(wù)器的生產(chǎn)能力。高度細化的定級標準，進一步印證市場規(guī)模。昇騰官方公布了不同級別的整機硬件合作伙伴認證標準，其中對戰(zhàn)略級、領(lǐng)先級、優(yōu)選級合作伙伴市場規(guī)模要求為大于等于20億、10億、5億，營銷活動大于等于12、8、6次每年。以上要求一方面釋放出昇騰交易規(guī)模和市場體量的發(fā)展趨勢，另一方面也說明了昇騰正致力于發(fā)力市場營銷和產(chǎn)品打造。此外，不同級別合作伙伴在價格優(yōu)惠政策方面也存在進階差異，更高級別能夠獲得更優(yōu)惠的價格政策，以及華為展廳展示等權(quán)益。目前，昇騰整機硬件大致可以分為訓(xùn)練型服務(wù)器和推理型服務(wù)器兩大類。訓(xùn)練型服務(wù)器方面：以寶德PR420為例，該機為四路鯤鵬訓(xùn)練服務(wù)器，搭載4枚鯤鵬920高性能通用處理器（基于ARMv8），8張昇騰910系列訓(xùn)練加速卡，并支持2個PCIe4.0擴展插槽。該機具有最強算力密度、超高能效與高速網(wǎng)絡(luò)帶寬等特點。該服務(wù)器廣泛應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)模型開發(fā)和訓(xùn)練，適用于智慧城市、智慧醫(yī)療、天文探索、石油勘探等需要大算力的行業(yè)領(lǐng)域。推理型服務(wù)器方面：以長江計算G220KV2為例，該機型搭載基于昇騰310的Atlas300IPro推理卡，最大支持8張，CPU方面則選用兩枚鯤鵬920，相比訓(xùn)練機型對于性能的高規(guī)格，推理機型更加注重能效比和成本控制。Atlas300IPro單卡功耗僅72W，為Al服務(wù)器算力加速同時提供更優(yōu)的能效比。在8張Atlas300IPro推理卡的支持下，整機可提供1024路高清視頻實時分析(1080P分辨率30FPS)。3.2IHV硬件伙伴：邊緣計算賦能千行百業(yè)IHV硬件廠商主要涉及邊緣運算硬件，用于工控終端、數(shù)據(jù)采集、嵌入式智能計算等場景，并已經(jīng)出現(xiàn)較大規(guī)模的場景落地。根據(jù)昇騰官網(wǎng)對IHV合作伙伴的定義，即能夠基于華為昇騰部件進行二次開發(fā)，形成自有品牌硬件產(chǎn)品并進行銷售的硬件伙伴。以昇騰優(yōu)選級伙伴凌華科技為例，其邊緣計算盒子采用置華為昇騰Atlas200AI智能計算模組，集成高性能Ascend310AI處理器，可實現(xiàn)圖像、視頻等多種數(shù)據(jù)分析與推理計算，可廣泛用于智能制造、安防、智慧交通、機器人、無人機等邊緣計算應(yīng)用場景。以餐飲領(lǐng)域為例，一臺邊緣盒子可采集多路視頻監(jiān)控，并對圖像進行實時分析，識別出不規(guī)范行為并將其上報給管理側(cè)。3.3應(yīng)用軟件伙伴：電力與智慧城市等場景國產(chǎn)化落地應(yīng)用軟件伙伴：開發(fā)、銷售自有知識產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用程序、軟件、垂直細分應(yīng)用等產(chǎn)品，能對接昇騰產(chǎn)品，有能力二次開發(fā)的軟件伙伴。目前來看，主要涵蓋智慧城市、智慧交通、電力信息化等領(lǐng)域，有助于推動關(guān)鍵領(lǐng)域的硬件國產(chǎn)化，合作伙伴包括：華雁智科、以薩、云天勵飛、格靈深瞳、云從科技、智洋創(chuàng)新等。以薩視頻圖像全目標結(jié)構(gòu)化解決方案，對海量視頻數(shù)據(jù)實施高效、全目標、一體化解析，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，賦能交通管理、市域治理等領(lǐng)域的多場景實戰(zhàn)應(yīng)用?；跁N騰AI，該方案讓視頻圖像數(shù)據(jù)分析處理能力由原來的20路提升到現(xiàn)在的60路，實現(xiàn)3倍性能提高，達到業(yè)界領(lǐng)先水平。4昇騰產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)梳理4.1神州數(shù)碼：華為老牌合作伙伴，AI服務(wù)器產(chǎn)品先行者神州數(shù)碼于2020年建成首個鯤鵬超算中心（廈門），旗下鯤泰系列產(chǎn)品契合國內(nèi)企業(yè)信創(chuàng)需求，并完成了對國產(chǎn)中間件、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)的適配，多次中標項目彰顯行業(yè)競爭力?！蚌H鵬+鯤泰”布局國產(chǎn)設(shè)備賽道，核心技術(shù)解決“卡脖子”問題。2020年初，公司加入華為鯤鵬生態(tài)系，加速布局和升級自有品牌“神州鯤泰”從而打造“鯤鵬+鯤泰”系列產(chǎn)品。借力鯤鵬，公司服務(wù)器產(chǎn)品計算能力以及耗能處于國產(chǎn)化CPU標桿水平。2022年公司發(fā)布神州鯤泰人工智能推理服務(wù)器，以“鯤鵬+昇騰”為核心，可提供128個處理核心的算力，同時最大可支持8張華為Atlas300推理卡。目前神州數(shù)碼已取得各行業(yè)數(shù)字化解決方案和人工智能數(shù)字化解決方案的實踐案例，在未來，其核心技術(shù)加速推動信創(chuàng)產(chǎn)品的發(fā)展。信創(chuàng)產(chǎn)品持續(xù)中標，品牌影響力逐步提升。神州信創(chuàng)產(chǎn)品定位是：“華為鯤鵬CPU”為核心，以自身豐厚行業(yè)應(yīng)用案例為輔助，構(gòu)建自身信創(chuàng)產(chǎn)品生態(tài)，搭建各行業(yè)應(yīng)用平臺。神州數(shù)碼連續(xù)贏得“國家稅務(wù)總局2021年稅務(wù)系統(tǒng)線上批量集中采購計算機設(shè)備補充入圍項目”、“廈門集美區(qū)鯤鵬等信創(chuàng)適配服務(wù)運營”、“中國移動2021年至2022年人工智能通用計算設(shè)備集中采購”、“中國移動2021年至2022年P(guān)C服務(wù)器集中采購”項目等。股權(quán)激勵明確業(yè)績前瞻，高增速凸顯投資價值。1）IT分銷業(yè)務(wù)方面，公司繼續(xù)踐行“數(shù)字中國”之理想，以生態(tài)體系為依托，緊抓行業(yè)熱點機遇，聚合更多的廠商和合作伙伴，為客戶提供更全更優(yōu)的產(chǎn)品、方案和服務(wù)，在持續(xù)推動分銷業(yè)務(wù)復(fù)合增長的同時，賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。2）云服務(wù)方面，神州數(shù)碼以構(gòu)建云原生為基礎(chǔ)，打造開源化能力，向下聚合，向上服務(wù)于應(yīng)用轉(zhuǎn)型管理，打造包括云管理服務(wù)（MSP）、數(shù)字化解決方案（ISV）、視頻云產(chǎn)品及服務(wù)等數(shù)字化服務(wù)。3）對于信創(chuàng)服務(wù)方面，神州數(shù)碼堅持自主創(chuàng)新、生態(tài)聚合推出神州鯤泰系列產(chǎn)品，并迅速在政企、金融、運營商、互聯(lián)網(wǎng)、交通、能源等多個行業(yè)取得突破落地。4.2同方股份：自主可控守門員，昇騰產(chǎn)品覆蓋廣泛2022年4月16日，同方計算機與華為技術(shù)有限公司在京舉行昇騰萬里伙伴授牌儀式，同方正式成為昇騰整機硬件合作伙伴，并簽署PoweredbyAscend(PBA)品牌授權(quán)協(xié)議，共同推進人工智能產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展。從產(chǎn)品分布來看，訓(xùn)練型、推理型服務(wù)器均有涉及，搭配cpu包括鯤鵬、飛騰、英特爾系列，以2U服務(wù)器為主。此外，同方也已推出了基于鯤鵬的個人計算機、儲存型服務(wù)器、通用型服務(wù)器等