天天看點

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”

演講嘉賓簡介:阿裡巴巴集團研究員、平頭哥半導體副總裁——孟建熠博士

以下内容根據演講視訊以及PPT整理而成。

戳我觀看視訊

本次分享主要圍繞以下三個方面:

一、數字經濟簡介和具體案例

二、算力

三、晶片

戳我下載下傳ppt

數字經濟勢不可擋

數字經濟時代的到來展現的一個重要名額是全球資料當年增加的總量,由下圖可以看出,從2010年到2017年,資料總量增長平緩,2019年以後,資料逐漸增長快速,2025年,全球當年産生的資料将達到175ZB,ZB是GB的1012,未來資料增長還将進一步加快。175ZB資料約等于近20萬億部高清視訊電影,20萬億部高清電影,如果按1個人每天24小時計算,相當于需要44億年才能看完。權威機構預測到2025年,接入網際網路的裝置數預計将達到730億,人均近10個裝置,這些裝置将産生大量的資料,服務于全行業,引領數字經濟。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
數字經濟成為中國經濟增長新引擎

據權威架構統計,2018年,中國數字經濟規模31.3萬億元,占全國GDP比重34.8%,全年GDP增長貢獻率為67.9%,資料表明,數字經濟已成為中國經濟增長新引擎。從電腦引入中國到現在數字經濟服務于全行業,不論是在工廠、學校、上班途中、辦公樓,接入網絡的裝置到處可見,這些裝置服務于生産生活,産生新的價值。 阿裡巴巴是數字經濟浪潮中,中國企業發展的一個樣本。 同時阿裡巴巴商業作業系統作為數字經濟基礎設施也将幫助所有企業共同走向數字經濟時代。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
大資料、算力成為新的生産要素

人類經濟社會形态演變經曆了兩個階段,第一個階段是農業經濟,農業經濟的生産要素是土地和勞動力,靠天吃飯,農業經濟長達兩千年的曆史。之後,從農業經濟過度到工業經濟,中國相對落後于西方,西方國家在工業經濟時代發展較快,工業經濟時代的生産要素是資本和技術。資本推動生産要素的重新組合,引入了各種各樣的技術,例如蒸汽技術、電力技術、新材料技術,這些技術促進了整個社會的全行業發展。工業經濟從18世紀開始,長達兩百多年的曆史,工業經濟的發展速度遠遠超過農業經濟。數字經濟時代的生産要素是大資料和算力,各個行業都在全方位走向數字化和智能化。預計數字經濟時代持續20年左右,效率更高于工業經濟時代。目前,數字化經濟影響着農業生産,例如天氣預報自動化防災、防害,通過資料提升工業生産的效率,包括原材料準備、加工過程等。數字經濟是未來經濟發展的重要經濟形态。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
例一、ET城市大腦

通過資料提升城市管理的能力,用資料治理城市,讓城市會思考。最初,連接配接杭州市的視訊系統,可檢視高峰期各個路口的狀态,動态的實施排程,例如緊急情況下,動态規劃救護車行駛路線,預測不同場景、不同時段的高峰期。盡管城市車輛在不斷增加,杭州整體交通狀況并沒有惡化,交通效率反而大幅度提升。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
例二、浙江省“最多跑一次”

政府部門審批手續流程複雜,需要經過多個部門。例如A部門需B部門蓋章,B部門需A部門蓋章,即一個部門需要為另一個部門背書。資料上表現為一個資料的産生需要前一個資料的确認,抽象意義上聯通兩個資料,則整個效率都将有所提升。浙江省“最多跑一次”是一個惠民工程,打通了92個部門資料。以前一個部門審批需要另外一個部門蓋章,打通後,此部門直接可調取另外一個部門資料,效率大幅度提升。該工程打通資料,使得資料流轉,相較于以前的資料孤島,産生了巨大的價值。十年來,杭州市民之家累計服務辦事群衆超過2000多萬人次,累計辦理各類便民事項3000餘萬件,杭州市民可以通過支付寶和“最多跑一次”的APP辦理證明和各類手續。

例三、釘釘疫情期間社會協同大事記

疫情期間,解決企業員工在家辦公和複工複産問題,釘釘發揮了重大作用。一月份,釘釘上線了在家辦公指南、員工健康、在家上課計劃、浙江省疫情防控平台,這些平台的背後均源于數字技術的支撐。随着疫情發展,釘釘不斷深化疫情監控和疫情過程中其他服務,例如健康碼,為企業、工廠、學校、政府部門管理做出了貢獻。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
例四、釘釘線上可他給直播免費開放

聯合國全球推薦使用直播的方式開展線上課堂。疫情期間釘釘覆寫30+個省份(直轄市、自治區),300+多個城市,5000+萬學生。釘釘軟體打破時空限制,以視訊流的形式,支撐全國幾千萬學生線上上課,阿裡雲在背後發揮了重要作用。疫情之後,線上教育行業将迎來一波利好,大家習慣了線上的形式,相較于面對面教育訓練更有效率。生活本身對數字經濟提出要求,突發事件(例如此次疫情)有可能改變行業發展的路徑。數字經濟不僅幫我們準确積累過去的資料,同時打破時間、空間的距離限制。

算力發展驅動架構:兩大基礎設施

算力發展驅動架構将整個數字經濟分為三個層次,第一個層次是技術底座,包含雲計算為基礎的大資料、人工智能、物聯網、區塊鍊和5G等核心技術。中間的部分是基礎設施,包含新服務體系和數字平台。新服務體系是實體基礎設施之上的智能化新服務體系,老基建數字化改造為新基建。數字平台即面向不同行業可以用來做二次開發的平台,例如電子商務、支付、物流、工業網際網路、公共出行、文化娛樂和生活服務。最上面的層次是需求,實體基礎設施和數字平台結合在一起,可用于支撐數字政務、數字商業/産業、數字生活。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
資料驅動的新服務體系——實體基礎設施智能化和社會化

老基建包含鐵路、公路、機場、港口,通過基建拉動經濟的增長。目前新基建中“新”包含兩種含義,一是指全新建立出來的東西,例如5G基建、特高壓、人工智能、大資料中心,二是指老基建的更新,例如軌道交通。整體來說,新基建是數字經濟催生的産物,使得整體的服務更加有效。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
數字平台經濟生長旺盛

2020年和2007年全世界前十市值公司對比,2007年世界前十的公司:銀行、石油、汽車等公司,唯一一家新技術企業是Microsoft。2020年,世界前十的公司,七家都是數字化驅動的公司。其中,2007年世界前十的公司,平均年齡100歲,2020年世界前十的公司,平均年齡20歲左右。數字經濟的效率和發展速度都是極為迅猛的,如何應用資料賦能現有的産業,如何有效的使用資料,是值得思考的問題。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
算力發展驅動架構:一套技術底座

算力在基礎設施中的發展是極為重要的,關鍵技術對算力的需求可以概括為随時、随地、随需,而晶片是算力的基石。雲計算為基礎的數字經濟時代,支撐起各類應用:大資料計算、人工智能、物聯網、區塊鍊和5G。大資料計算毫無疑問是未來發展的趨勢,包括大規模離線計算、超大并發實時計算、複雜圖資料推理計算。人工智能的應用有智能客服、計算視覺、千人千面、智能推薦和認知智能。對于物聯網,推出了微核心多端作業系統,并積極建構統一物聯網平台。區塊鍊主要用于保證交易,建立了跨鍊互聯、智能合約、隐私保護和共識機制。5G時代随時随地大流量、高容量的特性可接入更多的裝置,包含天線、基站、光傳輸系統、室分系統。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”

數字經濟時代晶片迎來增長

晶片支撐整個數字化的數字經濟。下圖,從1984年到2021年,半導體晶片在全球國民經濟的占比,最低0.2%,最高0.6%。半導體是用來支撐其他經濟的經濟,例如電視、電腦、平闆。一般來說,若一顆晶片一塊錢,則整機的GDP放大效應将達到100倍甚至1000倍。如果半導體占比國民經濟0.2%,則是500倍的放大。我國十分重視晶片産業的發展,強調達到自主可控,中國作為全球的制造業大國,也是晶片消耗大國,消耗了全球50%的晶片,但晶片自主率很低。半導體晶片占比升高的階段,意味着晶片在國民經濟中的規模快速擴張,代表着新裝置的産生,例如80年代到00年,電腦的出現,2000年以後,手機出現,2015年以後,産生大資料、雲計算、物聯網。晶片在不同的時代發揮着不同價值,晶片的快速發展預示着下一階段的數字化将到達的更加兇猛。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
案例:晶片創新颠覆傳統産業——柯達

90年代,拍照需要膠卷,柯達建立膠卷的盛況,街頭馬路上,柯達沖印店随處可見,目前,膠卷已經數字化,這些沖印店也不複存在。數字化的照片不僅滿足拍照的需求,還可以将照片分享到微信和微網誌上。1969年,貝爾實驗室首次通過電荷充電的方式還原膠卷,經過40年的發展,電子相機、手機颠覆了傳統的膠卷,帶來很好的拍照體驗。晶片的出現,颠覆取代了傳統的産業。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
案例:自研晶片逐漸形成競争壁壘——蘋果

蘋果是一個較為封閉的公司,與其他家公司不同,産品按照自己的模式研發,如何做到不同,首先是晶片。假設蘋果公司用其他公司的晶片,手機一旦上市,便會被模仿,價格将同質化而非差異化。蘋果公司從晶片開始,做自己的晶片,從源頭開始與其他手機公司有所差別。中低端手機用聯發科CPU ,高端手機用高通CPU,蘋果手機用自己的CPU。如圖所示,蘋果CPU一個人便可以扛起一根木頭;高通CPU需要多人協調即代表着多CPU共同合作;而聯發科CPU,隻有一個CPU在工作,其他CPU旁觀,整體性能較低。從源頭上抓住晶片技術,通過定制化做出優秀的産品,形成壁壘。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
“ABCDE”的新技術生态正在形成

數字經濟的公司逐漸建構“ABCDE”的新技術生态。“A”指的是算法,使用積累的資料需要算法的配合,輸入一些資料産生新的資料,不同算法的效率是不同的,産生不同的結果。“B”指的是大資料,多數情況下,輸入大量的資料,可以得到很好的經驗輸出。“C”指的是計算,“D”指的是行業,技術覆寫到各行各業,才能産生好的效益,數字經濟面向不同的行業,每個行業有不同的特點。在“A”、“B”、“C”、“D”基礎上,建構“E”,即生态系統,各個部分通過資料互相聯通和協同,優化整個系統。針對算力,有邊端算力和雲端算力。邊端算力,在端側的算力,即泛在計算和普惠計算,具有實時性、可靠性、低延時的特點。雲端算力,包含異構計算和暴力計算,具有全局性、高效性和彈性的特點。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
端與雲協同

數字經濟時代,我們完全有機會可以進入全球的前列。以前,雲端分開,而現在針對一個裝置,可以達到雲端協同。典型代表是手機,手機是一個端裝置,但當打開應用後,接入雲端,雲端協同後,将産生更大的效應。端側裝置有現場、實時性、互動的特性,而雲計算可以無限擴容,積累資料,兩者協同後,可以達到線上智能的效果。端雲一體後,對底層的架構提出了要求,阿裡巴巴正在努力建構端雲一體的晶片基礎設施平台。基于基礎設施平台開發的産品,延伸雲端,具備雲端互動的能力,使得上層應該開發效率更高,以後硬體可類似軟體一樣快速疊代,硬體的技術壁壘将被打破,硬體将發揮全新的能力。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
計算架構

2017年度的圖靈獎獲得者John Hennessy和David Patterson預測未來十年将是架構創新的十年,晶片将迎來新機遇。目前的晶片大多是通用晶片,未來晶片将有以下特點:一是軟硬結合,硬體處理能力強,功耗低,軟體靈活性好,如何協同軟硬體,是待解決的關鍵問題;二是面向領域,通用型晶片将追殲被面向領域的晶片取代,面向領域的晶片可更專業的服務于領域;三是開源架構,開源可以快速的驅動技術;四是靈活開發,一般來說,晶片每十八個月疊代一次,晶片的開發需要預測下一年的行業變化。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
平頭哥:實體世界數智化計算創新

平頭哥希望用晶片的技術拓展數字技術的邊界。晶片的水準、算力的水準、功耗的水準決定着應用,晶片的邊界被突破後,應用的邊界和數字化的邊界也将被打破。通過不斷創新晶片技術,賦能于使用晶片技術的合作夥伴,使得他們定義晶片服務于自己的産品,形成商業閉環。平頭哥做晶片規劃時,雲和端一體思考。如圖所示,雲端懸浮在晶片之上,晶片服務于各個行業,資料被傳入到雲端。雲端晶片為阿裡雲打造更加高能效、安全和高算力的晶片,以提供更好的服務,降低雲計算的成本。期待各行業一起定制化端側晶片,端側晶片服務于各個行業,與雲端協同工作。針對雲端一體的布局,阿裡有三個産品進入市場,雲側産品——含光人工智能晶片,算力全球第一。端側有兩個産品,玄鐵CPU和無劍SoC晶片平台。差別于傳統晶片,平頭哥通過應用驅動和開源開放請打造普惠芯生态。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
含光——随時随地擷取雲上極緻AI能力

含光800是高性能AI推理單晶片,75863IPS(每秒可以達到78563張圖檔的AI算力,ResNet-50标準測試圖檔)和500IPS/W(500張圖檔/W)名額在全球遙遙領先。阿裡雲基于此可以提供更好的服務,未來将有更多的晶片被應用在雲端,打造更安全、更高效、算力更為強的雲。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
玄鐵嵌入式CPU:鍛造江湖神劍的基石

玄鐵嵌入式CPU分兩大類,第一類是完全自研的處理器-玄鐵8系列,已應用在多個領域,累計授權晶片累計出貨量達15億顆。在未來全球化進一步協同的背景下,基于RISC-V開源架構,目前已成功研發出三款處理器。其中玄鐵910是目前全球性能最好的RISC-V架構處理器,支援16核,單核性能達到7.1 Coremark/MHz,主頻達到2.5GHz。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
無劍SoC平台:助力晶片差異化

無劍SoC平台具有雲端一體、軟硬結合、全棧內建等特點,可将晶片研發周期縮短50%,開發成本降低50%,進而降低開發風險。針對微控制器、語音識别、視覺圖像領域,我們已推出了相應的SoC平台。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”
半導體技術未來發展方向

半導體是先進的技術行業,需要不斷疊代,未來可能有以下五個方面的創新,一是新材料,矽材料、碳材料等可以提高晶片的性能和內建度。二是新晶片架構,未來十年是新晶片架構高速發展的黃金十年,同時是面向行業架構的黃金十年。三是先進封裝,原先是水準封裝,目前可使用縱向封裝。四是新存儲,計算和存儲是最為重要的兩個方向,新存儲技術在不斷創新。五是量子計算,量子問題突破以後,整個算力将大幅度提升。

平頭哥晶片:雲端一體的數字經濟之“芯”

繼續閱讀