算力行业研究报告：泛在算力、绿色算力与算力生态（80页）

行业报告下载 2022年10月23日 06:46 管理员

每一轮的 ICT 创新革命，均是“通信+计算+存储”三位一体同步升级，5G 作为数据传输的“超级高速公路”，必然将匹配更快的“跑车”，当我们将视野从短视频等拓展到 AR、VR 乃至元宇宙时，其对计算、渲染、AI 的需求将剧增，同时计算能力将从云端向“云—边—端”延伸，多元算力时代即将到来。我国在 5G 网络建设上取得了领先地位，未来算力资源将成为全球科技领域的新高地，8 月 31 日美国芯片设计公司英伟达称被美国政府要求限制向中国出口两款被用于加速人工智能任务的最新两代旗舰 GPU 计算芯片 A100 和 H100，似乎也佐证了算力在未来全球科技竞赛中的地位。按照国盛通信团队的研究框架，如图 1 所示，在过去三年，我们关注了以运营商投资驱动的 5G 周期、以云厂商投资驱动的 IaaS 周期、以及今年的“通信+”转型周期，未来在 5G 网络投资趋于平缓后，我们将聚焦于算力大周期，而泛在、绿色与生态将是三个核心视角，我们后文将逐一展开。从终端市场需求来看，在国内外数据流量迅速增长以及公有云蓬勃发展的背景下，近 10 年来全球算力的增长明显滞后于数据的增长。同时，伴随智能汽车、人工智能、机器学习催生的大量数据需求，算力缺口持续显现。 5G 网络的不断建设和完善，带动万物互联加速推进，同时更大带宽和更低延时的多场景显现，海量数据持续涌现，数据结构从单一模式变为多模式，非结构化数据日益增加，对海量复杂数据的实时处理要求更高。

在未来 5-10 年将是数据量指数级增长的井喷临界点，算力供给需要持续扩张。未来在自动驾驶、机器人等多个方向，对于算力的消耗会呈指数级增长，深度学习、机器学习的场景越来越丰富，通用芯片和专用芯片的关系会发生动态变化。各大巨头纷纷转向以 ARM、FPGA、ASIC 等为核心的低功耗计算架构，避免对单一架构的过度依赖。同时，传统以计算为中心的冯氏架构下，在 CPU 存储之间以及存储和存储间的数据搬运带来了延迟功耗，通过把部分算力下通到存储，在拥有足够好性能器件支撑的前提下，就能减少功耗和延迟，提升芯片的算力。近年来，“算力”两字，随着社会智能化的程度提升，越来越多的被提及。其实“算力” 一词并非新鲜事物，从中国古代的算盘到如今的超级计算机，算力作为人类认知能力的延伸，是见证与辅助人类社会实现跨越式发展的重要生产力。面向未来，随着当下智能驾驶、AI 等场景下爆发的百倍算力需求。我们认为，当前以传统计算集群为主的算力发展模式已经不能满足未来需要，一场“由集中到泛在”，“以能源消耗为边界”，“云、边、端一体化”的算力革命已经迫在眉睫。2018 年诺贝尔经济学奖获得者威廉·诺德豪斯将算力定义为“设备根据内部状态的改变，每秒可处理的信息数据量”。目前行业中普遍用“FLOPS”，即每秒所执行的浮点运算次数，来衡量算力大小。从最原始的算盘到当今的超级计算机，人类社会的算力发展经过了诸多阶段，根据华为算力报告，这些阶段可以划分为人力化、机械化、电气化、集成电路化和当下所展现的移动化。