“鯤鵬”何以飛出新天地？

郁之鑫

2019年或?qū)⑹禽d入中國科技史的一年：當(dāng)年7月，在華為的牽頭下，一個由150余家企業(yè)組成的鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立，而這將是一個致力于在未來十年改寫中國乃至世界芯片產(chǎn)業(yè)格局的聯(lián)盟。

所謂鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)，是基于鯤鵬處理器構(gòu)建的全棧IT基礎(chǔ)設(shè)施、行業(yè)應(yīng)用及服務(wù)，具體包括PC、服務(wù)器、存儲設(shè)備、操作系統(tǒng)、中間件、虛擬化、數(shù)據(jù)庫、云服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用等。

過去40年，在英特爾和微軟的聯(lián)手推動下，形成了一個覆蓋全球的x86計算商業(yè)體系，小到我們手里的電腦、大到支持航天飛行宇宙探索的超級計算機，以及保障整個人類社會運轉(zhuǎn)的大小IT系統(tǒng)，絕大多數(shù)都是基于x86計算生態(tài)構(gòu)建。換言之，它們可能都有一顆英特爾“芯”。

不僅僅是英特爾與微軟，我們耳熟能詳?shù)目萍季揞^，如惠普、戴爾、AMD、微軟、甲骨文、SAP、VMware、亞馬遜AWS，以及全世界數(shù)以萬計的軟件、硬件和IT服務(wù)公司，也包括如今鯤鵬計算生態(tài)的聯(lián)盟成員，都是x86計算生態(tài)的構(gòu)建者、使用者和受益者。

但越來越多學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界人士認(rèn)為，未來的智能世界，僅有x86計算生態(tài)還不夠，5G、AI（人工智能）、云服務(wù)等新興技術(shù)將催生新的計算需求，數(shù)十年一遇的創(chuàng)新風(fēng)口漸漸凸顯。

2017年3月，兩位圖靈獎得主、計算機體系結(jié)構(gòu)宗師John M. Hennessy和David A. Patterson在斯坦福大學(xué)演講時稱，計算機體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)⒂瓉碛忠粋€黃金十年，新的架構(gòu)設(shè)計會帶來更低的成本，更優(yōu)的能耗、安全和性能。

近幾年來，云計算服務(wù)商紛紛自研AI芯片，各類AI芯片創(chuàng)業(yè)公司不斷涌現(xiàn)就是風(fēng)起的明證。

諸多公司里，華為走得最為徹底。2019年9月，華為宣布面向計算架構(gòu)創(chuàng)新，以鯤鵬、昇騰處理器為雙引擎的開放計算戰(zhàn)略。

鑒于“5·16”事件（華為被美國政府列入“實體名錄”），這很容易讓人聯(lián)想到華為此舉是為了對抗美國的禁運大棒。但“5·16”只是一個讓華為拋棄猶豫的外部因素，深層次驅(qū)動力來自該公司對未來技術(shù)趨勢與市場需求的長期觀察與投入。

“在未來的智能世界里，聯(lián)接到哪里，計算就到哪里，哪里有計算，哪里就有聯(lián)接，兩者互相促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展?！比A為輪值董事長胡厚崑在2019華為全聯(lián)接大會上說道。

這也是為什么華為十幾年前就開始投資處理器、數(shù)據(jù)庫，操作系統(tǒng)、云服務(wù)等計算相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，并將公司戰(zhàn)略從聯(lián)接升級為“聯(lián)接+計算”雙戰(zhàn)略。

目前，最新的鯤鵬920處理器在某些方面可媲美英特爾處理器，但挑戰(zhàn)仍舊巨大，因為造芯只是基礎(chǔ)工作，聯(lián)手上下游玩家構(gòu)造出面向未來計算需求的鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)則是一場無比艱巨的持久戰(zhàn)。

好在愿意與華為一起造夢的企業(yè)不在少數(shù)。如前文所述，鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟初成立，吸引的會員數(shù)即超過了150家，接下來還源源不斷有軟硬件公司跟上來。

毋須諱言，2019年爆發(fā)的中美貿(mào)易戰(zhàn)全方位影響著國際國內(nèi)環(huán)境，具體反映在IT領(lǐng)域，國產(chǎn)化趨勢較過去明顯，IT國產(chǎn)化市場前景也頗為誘人。

但包括華為在內(nèi)的多個鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)玩家向筆者表示，IT國產(chǎn)化趨勢客觀上會給鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)造一定的成長空間，但那僅是短期的外部助推力，整個鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)的共識是，抓住歷史機遇，打造更強大的算力，共建生態(tài)，為全球用戶創(chuàng)造真正的商業(yè)價值，是鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)的初心，也是其立足和壯大的根本。

無論未來成敗與否，這都將是一條充滿光榮與夢想的荊棘路。

“云+AI+5G”催生多樣性計算

2012年6月，谷歌公布了一個令人振奮的消息：1.6萬臺電腦組成的“谷歌大腦”用七天時間學(xué)習(xí)完1000張貓咪照片后，能夠自動識別出貓。

“貓臉識別”隨即在全世界范圍內(nèi)掀起了以深度學(xué)習(xí)為代表的AI熱潮。

八年過去，人們對AI的認(rèn)識趨向理性，AI對產(chǎn)業(yè)的影響也逐漸沉淀下來，例如，這一波AI浪潮使得在CPU等通用處理器之外誕生了新的處理器品類——AI專用處理器。

這是因為，AI開啟了基于統(tǒng)計的計算模式。計算機誕生以來主要是基于規(guī)則的計算模式，但是對于一些無法用確定規(guī)則描述的問題，如語音識別、圖像識別、實時翻譯等，基于統(tǒng)計的計算模式能夠很好地解決。

但統(tǒng)計計算是一種“暴力計算”，高度依賴于算力，CPU等通用處理器往往性能不夠好，效能比不夠高，AI專用處理器應(yīng)運而生。

通過華為最新AI訓(xùn)練集群可以感受一下AI專用處理器的強大： Atlas 900內(nèi)置數(shù)千顆昇騰910 AI處理器，性能相當(dāng)于50萬臺PC，原本需要169天解決的天文計算問題，Atlas 900只需花費10秒。

目前，AI處理器的研發(fā)已經(jīng)是顯學(xué)。亞馬遜AWS、微軟、谷歌、阿里云、百度、華為等云服務(wù)商紛紛自研AI芯片，寒武紀(jì)、地平線等AI芯片創(chuàng)業(yè)公司也接踵而至。

隨著AI逐漸滲透到人類社會的方方面面，有機構(gòu)預(yù)計，五年后AI計算所消耗的算力，將會占到全社會算力消耗總量的80%。

云服務(wù)為多樣性計算創(chuàng)造了成長的土壤。如今、亞馬遜AWS、微軟、谷歌、騰訊、華為等云服務(wù)商都在提供多樣化的算力，主要分為三類，一類是基于x86處理器的算力，一類是基于Arm處理器的算力，一類是基于專用AI芯片的AI云服務(wù)。

相對x86架構(gòu)處理器，Arm處理器具備低功耗、多核等特性，許多公司都曾努力將Arm服務(wù)器帶入數(shù)據(jù)中心市場。例如，除了華為，戴爾、AMD、英偉達(dá)、Marvell、高通都推出過Arm服務(wù)器。目前，Arm服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用前景日益明朗。

首先是因為Arm處理器性能日益強悍。以華為鯤鵬920處理器為例，該處理器采用7nm制造工藝，單芯片最大可支持64核，因為華為采用了優(yōu)化分支預(yù)測算法、提升運算單元數(shù)量、改進(jìn)內(nèi)存子系統(tǒng)架構(gòu)等一系列微架構(gòu)設(shè)計，處理器性能得以大幅提高。典型主頻下，SPECint Benchmark評分超過930，超出業(yè)界25%。同時，能效比優(yōu)于業(yè)界標(biāo)桿30%。

生態(tài)方面，除了華為在全力推進(jìn)Arm服務(wù)器生態(tài)建設(shè)，微軟也在2018年11月開始支持64位Arm應(yīng)用開發(fā)和提交。尤其，云服務(wù)商亞馬遜AWS推出了基于Arm架構(gòu)的計算服務(wù)，微軟Azure也在大數(shù)據(jù)、云存儲和搜索場景采用 Arm服務(wù)器?！按骎”的動作往往引來跟隨者無數(shù)，也勢必加速Arm生態(tài)的發(fā)展。

應(yīng)用方面，Arm服務(wù)器吸引用戶的不僅是能效比，其多核特性適合大數(shù)據(jù)、HPC等高并發(fā)應(yīng)用。據(jù)華為透露，華為TaiShan服務(wù)器的第一筆千臺大單就來自一位海外互聯(lián)網(wǎng)客戶，用于處理大數(shù)據(jù)分析。

騰訊云一位服務(wù)器架構(gòu)師還指出Arm處理器的另一種剛需場景：因為智能手機都是采用Arm處理器，騰訊云會提供基于Arm處理器的算力，以方便開發(fā)者在云端開發(fā)各類手機應(yīng)用，這種情況下，如果使用基于x86處理器的算力，則會因為轉(zhuǎn)換而損失性能。

基于以上種種因素，數(shù)據(jù)中心正從幾乎清一色x86架構(gòu)處理器的局面，逐漸走向“x86處理器+Arm處理器+AI專用處理器”等多種處理器并存的多樣性計算時代。

不僅如此，近在眼前的5G還會進(jìn)一步拓寬計算邊界，催生架構(gòu)演進(jìn)。

因為具備高速率、低時延、高容量（高并發(fā)）等特性，5G有望推動計算在多種場景的應(yīng)用，例如視頻、車聯(lián)網(wǎng)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。而這些新興領(lǐng)域還都是一片藍(lán)海，什么架構(gòu)的處理器、什么樣的芯片廠商能占領(lǐng)上述市場還很難定，但贏家想要通吃可能比較難，例如在自動駕駛芯片領(lǐng)域，顯卡芯片出身的英偉達(dá)目前暫時領(lǐng)先，華為、高通等具有通信聯(lián)接能力的廠商在物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)也存在機會。

科技產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的共識是，計算和智能將會無處不在，而不僅像今天主要分布在數(shù)據(jù)中心。未來，從中心節(jié)點的暴力計算，到邊緣側(cè)的專業(yè)計算，如基因測序，以及端側(cè)的個性計算，如手機、手表、耳機等，一起構(gòu)成智能時代的計算形態(tài)。并且，端邊云之間需要高效的協(xié)同。中心側(cè)負(fù)責(zé)通用模型的計算，為端側(cè)的個性化計算和邊緣側(cè)的專業(yè)化計算，提供協(xié)同支撐。

正如華為IT營銷運作部部長董理斌向筆者所強調(diào)的，華為做計算芯片絕不僅僅是服務(wù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心和PC市場，而是與生態(tài)伙伴一起共同開拓多樣性計算的大藍(lán)海市場。這也是為什么華為推出了“端、邊、云”統(tǒng)一的達(dá)芬奇架構(gòu)，為什么其整體計算戰(zhàn)略首先強調(diào)將實現(xiàn)面向計算架構(gòu)的創(chuàng)新。未來，華為在車聯(lián)網(wǎng)的布局、在5G方面的積累，都可能為生態(tài)伙伴深入大藍(lán)海市場帶來助推力。

華為憑什么

華為IT戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)發(fā)展部部長武湛是華為鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)負(fù)責(zé)人之一，最近半年來他頻繁見各種合作伙伴。武湛告訴筆者，目前合作伙伴對華為的疑慮是，華為憑什么能做這件事，能不能堅持到底？

但也有多位行業(yè)人士向筆者表示，在國內(nèi)外眾多力求將Arm服務(wù)器帶入市場的企業(yè)中，華為最被看好。

華為在計算領(lǐng)域投資有15年之久，初步構(gòu)建了基于鯤鵬處理器的軟硬件解決方案。目前，華為是業(yè)界唯一同時擁有計算架構(gòu)中“CPU、NPU、存儲控制、網(wǎng)絡(luò)互連、智能管理”五大關(guān)鍵芯片的廠商，并且自主研發(fā)了openEuler服務(wù)器操作系統(tǒng)和GaussDB數(shù)據(jù)庫，以及內(nèi)置鯤鵬處理器的TaiShan服務(wù)器。

其中，openEuler是華為研發(fā)的企業(yè)級linux服務(wù)器操作系統(tǒng)，也是目前支持TaiShan服務(wù)器最好的操作系統(tǒng)之一，在性能、兼容性、功耗等方面具備較強的競爭力。華為GaussDB數(shù)據(jù)庫是全球首款A(yù)I-Native數(shù)據(jù)庫，能夠同時支持x86、Arm、GPU、NPU等異構(gòu)計算，在工商銀行和招商銀行均有應(yīng)用。

不過，有產(chǎn)品不代表就一定能用和好用，而且，造芯最怕的是造出來沒人用，沒有場景去打磨，但這于華為問題不大，因為華為是一個擁有19萬名員工、業(yè)務(wù)復(fù)雜的國際化大公司，本身就是一個超級用戶，而且該公司在運營商和政企市場積累深厚，也便于為鯤鵬找到典型用戶。

圖：2023年全球計算產(chǎn)業(yè)投資額（美元）

資料來源：華為。制圖：顏斌

從2016年開始，華為在自家IT系統(tǒng)中使用鯤鵬，截至目前已部署了超過10萬臺鯤鵬設(shè)備，月均訪問用戶數(shù)超過30萬，支撐了研發(fā)、財經(jīng)、生產(chǎn)、辦公、交付、銷售等業(yè)務(wù)場景。

2019年6月29日，浙江移動在杭州成功打通全球首個基于鯤鵬計算平臺的云化核心網(wǎng)語音電話。該項目采用基于鯤鵬計算平臺的華為端到端網(wǎng)絡(luò)云解決方案，標(biāo)志著華為在運營商核心網(wǎng)領(lǐng)域鯤鵬軟硬件解決方案的成功商用。

不僅僅是浙江移動，山東移動CRM核心系統(tǒng)、江蘇電信大數(shù)據(jù)平臺等均使用了TaiShan服務(wù)器。

此外，鯤鵬在電子政務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)用戶市場也實現(xiàn)一定的突破。例如，在北京平安城市的大數(shù)據(jù)項目中，基于鯤鵬的大數(shù)據(jù)節(jié)點規(guī)模已經(jīng)超過2000臺，承載了全文檢索、綜合分析等業(yè)務(wù)。新浪公司、海外某互聯(lián)網(wǎng)公司也都引入了鯤鵬設(shè)備。

最重要的是，華為覆蓋ICT多個業(yè)務(wù)線，如云計算、傳統(tǒng)IT、手機、運營商等，每條業(yè)務(wù)線都有鯤鵬用武之地。

例如，華為不僅推出了多款TaiShan服務(wù)器，而且該公司的存儲的主力產(chǎn)品已經(jīng)切換到鯤鵬架構(gòu)。2019 Q3 Gartner全球存儲市場份額報告顯示，華為存儲單季度份額首次躋身前三， 增長率則持續(xù)第一，這個強勢業(yè)務(wù)線無疑會有力鍛造和推廣鯤鵬處理器。

云計算方面，華為是中國位列TOP4的公有云IaaS服務(wù)提供商，目前已經(jīng)上線百余項“鯤鵬+昇騰”云服務(wù)。

董理斌向筆者表示，云服務(wù)對鯤鵬的價值不僅僅是提供鯤鵬算力，云上跑著各種各樣的應(yīng)用，從而不斷地優(yōu)化鯤鵬計算架構(gòu)，提升整體性能。因此，越來越多的公有云廠商引入Arm服務(wù)器或提供基于Arm的云服務(wù)，這對鯤鵬生態(tài)是極大的利好。

2019年7月，華為云聯(lián)合25家伙伴發(fā)布“華為云鯤鵬凌云伙伴計劃”，為合作伙伴提供全面支持，首批幫助100家伙伴完成基于鯤鵬云服務(wù)的開發(fā)、應(yīng)用移植，以及為合作伙伴提供包括專家技術(shù)、市場拓展、營銷推廣、人才培養(yǎng)等方面的全面支持。

至此，也很容易理解為什么華為將鯤鵬產(chǎn)業(yè)布局定為“一云兩翼雙引擎”（“一云”指華為云，“兩翼”指華為智能計算和智能數(shù)據(jù)與存儲，“雙引擎”指鯤鵬和昇騰）：因為在鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài)真正成熟之前，在鯤鵬產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員真正獨當(dāng)一面之前，“一云兩翼雙引擎”是華為推進(jìn)鯤鵬軟硬件解決方案走向成熟的支點，也是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)頭羊的最重要責(zé)任。

并行科技是一家提供超級計算云服務(wù)的中國公司，其創(chuàng)始人兼CEO陳健曾經(jīng)在英特爾工作，他向筆者表示非常看好華為?！耙驗槿A為從第一天起就按照‘主流市場性價比在進(jìn)攻，有戲！”陳健說。

但他也表示，任何一款處理器的市場成功，必須要把“量”這個因素考慮進(jìn)去，英特爾依靠“量+摩爾定律”，打敗了其他通用CPU玩家;但臺積電依靠更大的“量”，依靠芯片代工完成的7nm工藝打敗了英特爾工廠工藝，實現(xiàn)逆襲。

華為目前尚未透露鯤鵬處理器的整體出貨量， 而對“量”的追求只能依靠廣大合作伙伴。

根據(jù)規(guī)劃，在鯤鵬處理器上，華為將按照“量產(chǎn)一代、研發(fā)一代、規(guī)劃一代”的節(jié)奏投資芯片，持續(xù)演進(jìn)，后向兼容。

并行科技目前已經(jīng)推出了基于鯤鵬處理器的超算云服務(wù)，它也在期待華為鯤鵬下一代處理器，因為從目前透露的性能指標(biāo)來看，下一代鯤鵬處理器浮點性能將有大幅提升，可以更好地滿足并行科技的需求。

“鯤鵬處理器達(dá)到市場主流性價比階段時，我們將會海量采購華為鯤鵬計算資源，起步超過1億元?！标惤P者說。

愚公移山+螞蟻雄兵

未來五年，華為將投入15億美元發(fā)展產(chǎn)業(yè)生態(tài)。華為還確立了“有所為有所不為”的商業(yè)模式?？傮w而言，該公司不直接對外銷售處理器，以云服務(wù)面向客戶，以部件為主面向合作伙伴，優(yōu)先支持合作伙伴發(fā)展整機。

落到具體執(zhí)行層面，則可用“硬件開放、軟件開源、使能合作伙伴”來形容。

所謂硬件開放，指華為對外提供主板、SSD、網(wǎng)卡、RAID卡、Atlas模組和板卡，優(yōu)先支持合作伙伴發(fā)展服務(wù)器和PC等計算產(chǎn)品。

眾所周知，華為有基于鯤鵬920處理器的TaiShan服務(wù)器，但華為Cloud & AI產(chǎn)品與服務(wù)總裁侯金龍曾在2019華為全聯(lián)接大會上表示，TaiShan服務(wù)器將聚焦做高端和內(nèi)部配套，華為在時機成熟時會停止TaiShan服務(wù)器銷售業(yè)務(wù)。

軟件開源，指華為將服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、AI開發(fā)框架等軟件開源，幫助伙伴做好商用版本，讓軟件開發(fā)更簡單。

按照規(guī)劃，華為于2019年12月31日開源服務(wù)器操作系統(tǒng)，2020年6月開源GaussDB T單機版數(shù)據(jù)庫，2020年一季度開源MindSpore全場景AI計算框架。

因為華為有處理器也有操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，能拿出完整的解決方案，業(yè)界有整機廠商向筆者表示過擔(dān)心：“華為是想做中國的英特爾還是IBM？如果是英特爾，我們愿意與華為合作，如果是想做IBM，那我們不參與?！?/p>

IBM曾經(jīng)是中高端服務(wù)器市場的王者，但其商業(yè)模式與英特爾不同，英特爾只賣處理器，IBM有自己的處理器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件，主要銷售整機。

對此，武湛向筆者表示，華為投入操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，但堅持不做商業(yè)變現(xiàn)，而是通過開源方式將能力釋放出去，支持合作伙伴做大做強，希望將來有“中國的微軟和甲骨文”出現(xiàn)一起做大計算產(chǎn)業(yè)。

使能應(yīng)用開發(fā)和遷移方面，華為不做應(yīng)用，但華為提供工具和團(tuán)隊，幫助伙伴更高效地做好應(yīng)用開發(fā)和遷移。

華為與合作伙伴按產(chǎn)業(yè)、按區(qū)域、分階段做應(yīng)用遷移和開發(fā)，此外華為還會通過“沃土計劃”大力培育鯤鵬開發(fā)者。

當(dāng)前鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)還屬于初級階段，這一階段的重點是在政務(wù)、電信、金融和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)選取典型場景進(jìn)行產(chǎn)業(yè)使能、孵化和試點，樹立標(biāo)桿案例，從而建立產(chǎn)業(yè)界上下游廠家和用戶的信心。

“我們內(nèi)部稱此事為愚公移山，因為做生態(tài)沒有捷徑，只有一個場景一個場景地搬，一個行業(yè)一個行業(yè)地去死磕?！蔽湔空f。

客觀上說，相比x86商業(yè)生態(tài)里的各類科技巨頭，當(dāng)前鯤鵬產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟里的成員體量相對要小，董理斌向筆者形容 “我們是一群‘螞蟻雄兵去一起愚公移山”。

螞蟻雖小，但“愚公移山”的勇氣和夢想可貴。

用友網(wǎng)絡(luò)高級副總裁徐洋向筆者表示，對于用友來說，雖然投入鯤鵬是一項長期而浩大的工程，但用友還是愿意與華為一起，圍繞鯤鵬展開深入合作，在助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的同時，推動鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

另一位中國軟件企業(yè)高管則認(rèn)為，鯤鵬將為中國軟件從業(yè)者帶來新的想象空間。

“x86體系太成熟太穩(wěn)固了，中國軟件公司很難長成為類似甲骨文SAP這樣的巨頭，鯤鵬讓人看到了希望。”上述高管向筆者說。