華為智能計算業(yè)務部的成立意義深遠

幾年前，在一個研討會上，我問過與會嘉賓，我們ICT（或者說電子信息產(chǎn)業(yè)）發(fā)展的終結(jié)目標是什么？經(jīng)過討論，我們的答案是“要構建一個平行于我們現(xiàn)實世界的虛擬數(shù)字世界?！爆F(xiàn)在，這個目標正正在一步步實現(xiàn)。

2018年12月21日，華為在北京召開了主題為“芯開始，讓智能計算無所不及”的首屆華為智能計算大會暨中國智能計算業(yè)務戰(zhàn)略發(fā)布會。在會上華為宣布其“服務器產(chǎn)品線”正式升級為“智能計算業(yè)務部”。華為表示：智能計算將圍繞算力、工程、云邊協(xié)同和一體化解決方案四個方面，面向行業(yè)構建全棧全場景智能解決方案，加速行業(yè)智能化進程與改造，華為為何要力推智能計算呢？今天老張做個解讀。

2017年年底，華為確定了新的愿景和使命——“把數(shù)字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，構建萬物互聯(lián)的智能世界”，個人認為這就是華為未來奮斗的終極目標，華為其實是希望每個人、每個家庭、每個組織都能“+智能”，從智能中受益，那如何給個人、家庭和組織+智能呢？那就要實現(xiàn)無處不在的計算。

圖1華為中國地區(qū)部總裁魯勇

華為中國地區(qū)部總裁魯勇在大會發(fā)言中指出計算是人類永恒的需求，也是實現(xiàn)華為這一愿景的基石，所以在萬物互聯(lián)的時代，華為智能計算部門的成立擔負著為實現(xiàn)愿景提供具體設備、輸出算力的重要責任，可以說，這一新部門的成立意義深遠，它承擔了在萬物互聯(lián)時代為華為開疆拓土的使命，以前華為通過各類基站和無線協(xié)議把全世界連接在一起，未來，華為要通過云把智能計算釋放到工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)的各個節(jié)點，可以說智能計算部的成立，解決了智能領域幾個關鍵挑戰(zhàn)：算力、場景部署、數(shù)據(jù)協(xié)同等。

圖2華為智能計算業(yè)務部總裁邱隆

按照華為智能計算業(yè)務部總裁邱隆的解釋，“華為智能計算將結(jié)合華為的四大能力，通過芯片和技術創(chuàng)新，來滿足客戶期望的算力；通過普適的工程能力來適應行業(yè)惡劣環(huán)境的部署要求；通過云邊協(xié)同的架構和高帶寬、低延遲、無縫的網(wǎng)絡覆蓋實現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同和互通；通過一體化解決方案來降低人工智能使用的門檻，讓AI更簡單，像使用水電一樣便利。最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的智能化，加速行業(yè)智能化進程，使能行業(yè)智能化再造。”

所以，華為智能計算業(yè)務部的成立意義深遠。

1、如何讓AI無處不在？

在今年10月的華為全聯(lián)接大會上，華為輪值董事長徐直軍指出如同公元前的輪子和鐵，19世紀的鐵路和電力，以及20世紀的汽車、電腦、互聯(lián)網(wǎng)一樣，華為認同人工智能是一組技術集合，是一種新的通用目的技術（GPT）。經(jīng)濟學家認為人類發(fā)展到今天，總共有26種通用技術，人工智能就是其中一種。而且人工智能將深刻改變每個行業(yè)，每個組織 ，但現(xiàn)在變革才剛剛開始。

圖3 通用目的技術生產(chǎn)力發(fā)展曲線

華為預測，到 2025 年，全球智能終端將達到400 億，智能助理普及率將達到90%，企業(yè)數(shù)據(jù)使用率將達到86%，智能將像空氣一樣無處不在，埃森哲認為，AI 市場將成指數(shù)級增長，到 2020 年市場規(guī)模將達 40000 億美元。AI 作為一種新的通用目 的技術，將成為一種基礎能力。但目前，只有 4% 的企業(yè)已經(jīng)投資或部署了AI，只有約 2% 零售商 已經(jīng)投資或部署了AI，只有約 5% 部署的智慧城市中正在使用AI，全球 AI 人才的供需比僅有 1%。 華為認為導致以上AI發(fā)展窘狀的根源在于：

1、算力供應嚴重不平衡，稀缺而且昂貴；

2、很多傳統(tǒng)行業(yè)對部署的場景要求高，環(huán)境惡劣多變；

3、云邊的數(shù)據(jù)無法協(xié)同和互通；

4、專業(yè)技術要求門檻高，專業(yè)人才短缺。

圖4 華為IT產(chǎn)品線總裁侯金龍

華為IT產(chǎn)品線總裁侯金龍指出越來越多的行業(yè)希望通過AI對內(nèi)提升生產(chǎn)效率，增強企業(yè)競爭力，對外提供新的商業(yè)模式，以實現(xiàn)行業(yè)再造。對于華為來講就是要解決為什么干，怎么干的問題？”

為什么要這樣干？他指出以前計算是圍繞數(shù)據(jù)中心的計算，提供通用的計算，算力部署和管理能力無法滿足人工智能在應用端多場景的需求，現(xiàn)在的計算已經(jīng)遠遠超過本身數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)在哪，計算就應該部署在哪，這樣計算就會讓數(shù)字化衍生到各個角落，計算無處不在。

而智能計算有兩層含義，第一是構建一個統(tǒng)一的架構的智能計算平臺，通過充分的算力和豐富的計算形態(tài)，實現(xiàn)云邊端全場景的算力部署，支撐人工智能的應用，使能行業(yè)智能的轉(zhuǎn)型和生產(chǎn)的再造，來提升生產(chǎn)效率。第二是把人工智能技術應用到基礎設施當中去，實現(xiàn)智能化升級，可以提升數(shù)據(jù)中心計算效率和運維成本，降低整個以比特為單位的管道端成本。

“以前摩爾定律計算的本質(zhì)是降低單位比特算力的成本，未來我們要重新定義計算，一方面通過芯片實現(xiàn)現(xiàn)有算力提升，一方面通過智能化技術實現(xiàn)機柜高效管理，通過面向AI的專用芯片管理，提供全場景計算算力提升，切入萬億級企業(yè)數(shù)字化智能化市場?！彼a充說。

2、智能計算的硬件基礎

統(tǒng)計規(guī)律顯示，AI 算力每 3.5 個月翻一倍，演進速度遠高于摩爾定律，而未來AI算力需求是當前的 100 萬倍。但與此同時，摩爾定律卻逐漸失效，原來 18 個月性能翻倍的周期已經(jīng)延遲到 30 甚至 36 個月才能翻倍。計算作為人類永恒的需求，卻面臨日益增長的計算需求與落后供給的矛盾。

那么，華為如何通過芯片、算法、架構等方面的創(chuàng)新有提升算力呢？

一、在芯片方面

華為在全聯(lián)接大會上發(fā)布了獨立研發(fā)的昇騰AI芯片---昇騰910和昇騰310芯片，昇騰系列基于華為統(tǒng)一的達芬奇架構，包括Max，Mini，Lite，Tiny和Nano等五個系列。昇騰910（Ascend910）是目前全球已發(fā)布的單芯片計算密度最大的AI芯片，Ascend310是目前面向邊緣計算場景最強算力的AI SoC，兩款芯片單位瓦特性能最優(yōu)。

圖5 華為研發(fā)的昇騰AI芯片

此外，在這個大會上，華為還發(fā)布了基于ARM內(nèi)核的服務器芯片，它采用7nm工藝ARM v8架構，自主設計TaiShan核，主頻從2.6到3.0GHz，內(nèi)存8個通道，40個PCle通道，但目前在服務器領域，x86服務器占據(jù)95%以上市場，為何華為要開發(fā)基于ARM架構的服務器芯片？

圖5 圖6 華為ARM內(nèi)核服務器芯片性能

對此邱隆表示：“每一種AI應用，找到最適應的計算能力，性價比才是最高的，ARM內(nèi)核處理器器最適應的是什么？我們手機全部用ARM內(nèi)核，那么手機對應云端的游戲應用開發(fā)，自然ARM是最好的。ARM服務器的強大根本在于生態(tài)系統(tǒng)，今年整個ARM生態(tài)進展是比較快的，AWS已經(jīng)在云上發(fā)布了ARM實例，這是標志性事件，另外，很多服務器商業(yè)軟件公司也開始逐步考慮推出針對ARM內(nèi)核的操作系統(tǒng)和應用軟件，當然ARM服務器生態(tài)還需要存儲軟件廠家等支持，華為非常歡迎業(yè)界所有合作伙伴，能夠一起加入到我們ARM服務器生態(tài)里面來?！?/p>

他表示ARM服務器芯片會應用在TaiShan服務器上，其性能提升了3倍，單位算力功耗降低20%。邱隆表示ARM服務器芯片不外供，華為會以模塊形式提供給有需求的客戶，此外華為也開發(fā)了自己的芯片算子庫和高度自動化算子開發(fā)工具——CANN；支持端、邊、云獨立的和協(xié)同的統(tǒng)一訓練和推理框架——MindSpore；以及提供全流程服務（ModelArts）分層API和預集成方案的應用使能。由此結(jié)合華為獨立開發(fā)的服務器架構，華為在服務器領域?qū)崿F(xiàn)了服務器五大核心部件全由華為自主研發(fā)和生產(chǎn)。

圖7 搭載ARM服務器芯片的服務器

他還透露明年華為將發(fā)布業(yè)界第一顆內(nèi)置AI引擎的服務器管理芯片，未來在每個服務器存儲設備上都放置一顆這樣的芯片，該芯片內(nèi)置了華為AI管理引擎與智能管理算法，它可以實現(xiàn)設備的智能管理、故障自動預測故障自動修復，“統(tǒng)計數(shù)字表明，有80%的故障來自硬盤和內(nèi)存。這顆芯片可以對服務器的硬盤和內(nèi)存做故障自動預測，可以預判故障的損害日期，這樣的智能運維可以將數(shù)據(jù)中心整個故障降低一個數(shù)量級。

二、在架構方面

邱隆宣布FusionServer升級為FusionServer Pro--升級為智能服務器，華為智能管理芯片+華為打造的智能管理套件以及獨立開發(fā)的服務器，并跟數(shù)據(jù)中心進行聯(lián)動（包括我們UPS，空調(diào)、電源等），這樣將把整個數(shù)據(jù)中心升級成一個智能數(shù)據(jù)中心，通過這些措施，甚至不需要額外投資，可以將整個數(shù)據(jù)中心的功耗降低15%。

三、存儲性能

邱隆表示數(shù)據(jù)讀寫也是服務器的關鍵指標，實際上，SSD是華為發(fā)明的，如今已經(jīng)演進到第七代?！蔽覀冞€提供全世界第一款PCIe NVME與SAS，提供智能加速，多流，保證硬盤訪問時間等等，另外，通過超強的磨損算法，我們壽命比通用的SSD延長20%以上，實際上幫你節(jié)省了20%。”他解釋道，“實際上我們的服務器在不管是數(shù)據(jù)讀寫，隨機讀寫，隨機延時，都處于領先地位，尤其是隨機延時，是其他對手的一半，通過高帶寬、高可靠、高壽命的設計，可以完全解決設備后端存取的瓶頸問題?！?/p>

3、Altas智能計算平臺

在本次大會上華為展示了Atlas智能計算平臺，它是2017年發(fā)布的Atlas智能云硬件平臺的全新演進。它包括面向端側(cè)的Atlas 200 AI加速模塊、面向數(shù)據(jù)中心側(cè)的Atlas 300 AI加速卡、面向邊緣側(cè)的Atlas 500智能小站、及定位于企業(yè)領域一站式AI平臺的Atlas 800 AI一體機等。

圖8 Atlas 200 AI加速模塊

據(jù)介紹，Atlas 200 AI加速模塊：半張信用卡大小即可支持16路高清視頻實時分析，面向攝像頭、無人機等端側(cè)設備部署，功耗僅10W左右。

Atlas 300 AI加速卡：采用標準的半高半長PCIe卡設計，面向數(shù)據(jù)中心和邊緣側(cè)服務器場景。該加速卡支持多種數(shù)據(jù)精度，單卡即可提供64TOPS INT8計算性能，為深度學習和推理提供更強大算力。

Atlas 500智能小站：是業(yè)界領先集成AI處理能力的邊緣產(chǎn)品，機頂盒大小即可實現(xiàn)16路高清視頻處理能力，相比業(yè)界產(chǎn)品性能提升4倍。智能小站適用于交通、看護、無人零售、智能制造等廣闊的領域。

4、智能化案例

據(jù)介紹，華為秉承“智IT，慧未來”的理念，將智能化技術融入IT基礎設施，致力于用AI芯片、架構等創(chuàng)新技術助力客戶加速數(shù)字化、智能化進程。目前，華為智能計算產(chǎn)品已服務于全球超過5000家客戶。根據(jù)Gartner報告，在2018年第二季度，華為服務器在全球的發(fā)貨量排名第4！邱隆表示很多場景如礦山等可以通過華為的技術直接跳過數(shù)字化進入到智能化。

“數(shù)字化把整個行業(yè)生態(tài)過程進行改造，所有的東西可以變成數(shù)字可統(tǒng)計和管理的。而智能化是什么？智能化本質(zhì)上是在數(shù)字化基礎上進行升級，例如，煤礦最關心的一個是生產(chǎn)效率，一個是生產(chǎn)安全，如果做數(shù)字化改造，相當于所有地方都要改動，而如果做智能化，則很簡單，通過智能的攝像頭，加上一些分析，就可以對員工，對所有的生產(chǎn)效率去進行分析，還可以對礦井安全進行實時分析，是否塌方風險等，所以通過智能化的形式，可以解決數(shù)字化，并達到同樣的目的?！彼忉屨f。

不過礦山只是智能計算應用到一個領域，實際上，智能計算應用領域非常廣泛！智能計算讓城市更美好！

圖9 智能計算改善城市生活

不過最震撼的智能計算例子是華為L4自動駕駛車演示，坊間一直傳聞華為在做自動駕駛車，其實華為開發(fā)的是自動駕駛平臺，在大會現(xiàn)場就有實車演示。

圖10 大會現(xiàn)場的華為L4級自動駕駛車

據(jù)介紹，華為的自動駕駛系統(tǒng)采用了16顆昇騰310芯片，算力超過300TOPS，全車有20+個傳感器支持10+路高清輸入，下面的視頻是L4自動駕駛車行駛情況，非常震撼！未來華為可以將自動駕駛計算平臺授權給車廠，這也是智能算力輸出的案例。

所以，華為智能計算部門的成立，通過華為的云邊協(xié)同技術，整合終端、邊緣管理平臺以及云計算服務等，利用芯片、架構、算法的優(yōu)勢，實現(xiàn)了智能計算在云、邊、端的全面覆蓋，把AI全面賦能產(chǎn)業(yè)，這是一個非常廣闊的市場。

在智能時代，萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能，計算無處不在，智能無處不在，華為正在為我們構建一個虛擬的平行世界，這個世界與我們現(xiàn)實世界緊密相連，而且讓我們的現(xiàn)實世界更美好??！