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鲲鹏展翅(鲲鹏展翅是什么意思)怎么可以错过

华为鲲鹏承担打造中国数字“底座”使命,有望带动上游行业应用加快国产化进程,重点推荐行业应用领域合作龙头公司和第一批鲲鹏凌云计划合作伙伴:用友网络、长亮科技、超图软件、东方通等,关注常山北明、中威电子等。

鲲鹏展翅(鲲鹏展翅是什么意思)怎么可以错过

 

作者|安信计算机胡又文团队(计算机司令部)【安信计算机】华为:鲲鹏展翅,壮志凌云2019年7月23日,华为鲲鹏计算产业发展峰会在北京举行,公司轮值董事长徐直军对外表示,华为计划在未来的5年之内投资30亿元发展鲲鹏产业生态。

在至今的两个月内,鲲鹏芯片加速起飞,与国产软件厂商进行广泛适配,并在电力等应用领域获得落地随着华为攻城略地,鲲鹏芯片再次成为市场的焦点鲲鹏芯片是首款基于ARM架构的服务器芯片,将优先在华为云进行适配它将不仅仅是一款单一的芯片产品,更是华为体系及配套生态的“数字底座”。

那么鲲鹏芯片的性能究竟如何?它的战略定位是什么?它的参照可比公司究竟是谁?它的市场拓展逻辑有哪些?它为什么可以成为“数字底座”?1.鲲鹏芯片,华为国产芯片大将1.1.鲲鹏芯片的诞生鲲鹏芯片于2019年1月7日在华为深圳发布会上发布,该芯片采用了台积电7nm技术,基于ARM架构开发,是华为继移动麒麟芯片、AI昇腾芯片后,第三款自研芯片。

鲲鹏芯片定位于服务器市场,计划适配华为数据中心服务器,强化华为云业务

与此同时,华为同步推出三款搭载鲲鹏芯片的“泰山”系列服务器,分别定位均衡、存储以及高密度应用领域,表明了华为对鲲鹏的信心泰山2280定位于均衡型服务器,可以面对多样性服务负载;泰山5280/5290定位于存储型服务器,能够做到每台机架存储10PB量级数据;泰山X6000定位于高密度计算型服务器,每台机架能够容纳10240个核。

1.2.鲲鹏芯片的性能表现为分析鲲鹏芯片的性能表现,我们选取了Intel公司旗舰级服务器CPU至强8180、AMD公司旗舰级服务器CPU霄龙7601以及国产的飞腾服务器芯片FT-2000进行了参数对比:

通过对比可以发现,华为鲲鹏芯片各性能参数与Intel Xeon 8180、AMD EPYC 7601等顶级服务器CPU极为相似,同时,鲲鹏芯片的主频达到2.6GHz,制程采用7nm技术,这些指标均领先于同类产品。

第三方的CPU的跑分测试也表明,鲲鹏芯片具有匹敌顶级服务器芯片的水平然而,鲲鹏芯片的性能表现在面对市场竞争时仍面临一定的挑战通过对比可以发现,华为鲲鹏920芯片是一款媲美Intel和AMD高端服务器CPU的产品,但在综合表现上仍有一定的提升空间。

同时,考虑到x86的强大生态,我们认为华为鲲鹏芯片不可能一上场就将在常规第三方服务器市场与Intel和AMD等x86体系巨头展开竞争,而是会沿着一条实际可行的盈利模式逐步发展壮大,以待争雄时机2. ARM芯片发展的潜在阻碍:芯片易造,推广难求。

x86架构与ARM架构是处理器指令集体系的两极,目前x86基本垄断了PC端与服务器端市场,而ARM架构基本垄断了移动端市场ARM架构已在移动端多代技术迭代的打磨中变得逐步成熟,通过指令集授权的形式设计芯片也令新品的设计周期及成本大幅降低。

然而,ARM架构在PC端及服务器端始终未能打开局面通过对失败案例的分析,我们认为ARM服务器芯片主要存在以下挑战:1. 如何走出坚实一步,在服务器CPU残酷的竞争市场中形成割据高通、三星等厂商均在移动端具备巨大的装机量,甚至具备手机产品实体,然而各大移动端巨头在进军服务器市场的过程并没能挖掘出ARM机构在服务器端存在的刚性应用,仅用能耗、价格等作为卖点,难以在竞争充分的服务器芯片市场中获得一席之地。

2. 如何避开Intel锋芒,不至于在摇篮期被全力绞杀Calxeda、AMD等厂商芯片产品一经推出就把Intel作为对手,为自身产品推广产生了巨大的阻碍Intel可以利用自己在服务器市场庞大的装机量和影响力通过价格、生态等种种手段为新产品推广掣肘。

3. 如何吸引软件厂商加盟,搭建属于ARM的生态尽管ARM架构在手机、平板等移动端取得了巨大成功,其在PC端和服务器端仍是新生的后进者大量的软件厂商均缺乏对ARM架构的支持,造成用户在服务器端部署产品及服务时会碰到操作系统、开发环境、应用软件等各类问题,无法保证公司业务稳定开展。

生态问题是ARM架构服务器芯片长远发展的最大挑战3. 鲲鹏芯片发展的内生动力:拒接浮夸、落地坚实通过对鲲鹏芯片相关资料及产业的反复调研,我们认为鲲鹏芯片将采取“内生+外延”双核驱动进行发展,其中内生动力源自于云手机、异构计算等ARM优势领域的产品拓展,外延来自于国产化替代催生出的相关需求。

3.1. 云手机,ARM服务器最坚实的落地产品尽管鲲鹏芯片具备泰山服务器作为落地依托,也必然得到华为云的内部采购和大力支持,在羽翼未丰的情况下,基于ARM架构的服务器难以与x86架构服务器匹敌因而,华为推广鲲鹏芯片需要对ARM架构强依赖的服务端产品。

通过对华为产品线的反复调研及思考,我们认为华为公司最新开展的云手机项目极有可能是鲲鹏芯片落地最强有力的支撑产品云手机概念早已提出,绝非空中楼阁云手机的提出可以追溯到2011年“移动云”提出的时代移动云的核心思想是将移动终端设备的计算与存储工作转移到云端进行,从而减轻终端设备的工作负荷。

智能手机相比于PC机,本地所需计算数量大幅削减,各类APP往往退化为接受服务端服务的终端,计算性能需求由用户侧转移到服务侧手机正是移动云的最佳载体,阿里巴巴曾在2011年提出过“阿里云手机”概念考虑到手机终端性能低、电量低等特性,将手机运算及存储功能完全云化形成的“云手机”是直击手机痛点的技术革新。

后来,受4G网络传输速度限制及手机硬件性能的高速发展,云手机的相关革新暂时陷入停滞状态,手机的云化业务逐步退化为存储备份,一体式的云化被搁置

云手机是云计算领域有望开辟出的新兴战场:(1)5G革命带来移动互联网传输速度的飞跃根据ITU IMT-2020的标准,移动网络传输速度将有望从4G时代的100Mbps提升至5G时代的20Gbps,VR、云游戏等大量传统的基于有线的应用将有望在5G时代移动化。

这意味着,受到传输速度限制的云手机业务有望在5G时代重获新生(2)用户对手机性能需求的提升速度远远大于手机性能提升的速度在近10年,智能手机飞速发展,已经渗透进C端用户生活的方方面面,从2010年简单的浏览网页演化出移动支付、移动直播、大型游戏等多元化需求。

尽管手机的性能在逐年提升,近些年“吃鸡”、王者荣耀等手游大作再次挑战手机的性能表现在手机硬件性能提升逐步瓶颈化的大背景下,手机云化是卡顿、发热、续航等问题的有效解决方案。

立足于Android系统的云手机是唯一一款ARM生态强于x86生态的应用,也是唯一一款x86架构没有明显性能优势的应用云手机当下已具备B端与C端两大落地:B端应用:移动端APP开发厂商的调试平台测试是传统计算机软件开发的必要环节。

一款软件的开发可以简要分为需求分析、编程开发、软件测试三个阶段,测试是软件项目上线前的必要环节传统的移动端APP开发往往需要在真机上测试,需要为手机硬件平台付出额外的成本在云手机项目的辅助下,B端的APP开发厂商用户可以直接在云手机平台上进行手机测试,节约了采购真实手机硬件平台的费用。

C端应用:手游爱好者的离线挂机平台在移动互联网爆炸式增长的大背景下,我国手游用户规模持续上升,已由2013年3.06亿增长到了2018年的6.01亿同时,手机游戏的类型也从简单的“水果忍者”、“欢乐斗地主”等休闲类小游戏变为“吃鸡”、“王者荣耀”等大型网络游戏进化。

因而,类似PC网游时代“传奇”、“魔兽世界”等大作的挂机需求再次在庞大的手游玩家群体中诞生手机游戏无法在低电池容量的真实手机上实现长时间挂机,也无法在x86平台的PC及服务器上简单安装故而,基于ARM平台的云手机能够完美满足这一需求。

华为已然为云手机业务进行立项华为云在2018年11月正式推出云手机业务,作为华为云业务的重要拓展华为云手机具备GPU硬件加速、云化管理、兼容、安全等优势,能够面对游戏、托管及办公等需求给出解决方案总体而言,我们认为云手机是目前唯一能找到的服务器端ARM架构存在显著优势的产品,因而能够成为鲲鹏芯片最好的业务承载,让ARM芯片从“沙堆上的宝塔”到坚实落地。

从近期看,业务托管、平台测试及手机游戏等B端和C端需求能够为ARM平台的云手机形成有力支撑从远期看,云手机业务有望颠覆手机理念,重塑手机市场格局,最终令ARM服务器在x86服务器垄断的市场中形成割据近期有落地,远期有空间,故而是攻防一体的优秀战略方向。

3.2. 数据中心业务,异构计算打头阵异构计算是未来的大趋势,是云业务发展的必然要求:(1)异构计算本质是一种定制化,销售的是捆绑在芯片上的特定业务优化服务异构计算指使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计算方式,例如GPU、DSP、ASIC、FPGA等技术搭建的协处理器或增强计算单元均可以看做异构计算的表现形式。

异构计算处理器通过在通用计算单元上绑定针对客户的定向优化指令集单元,实现特定业务速度、能耗的改进(2)大数据、AI业务是异构计算处理器发展的土壤,独立于Intel的通用处理器市场正如华为高管曾经提到的,数据多元化带来的计算多元时代。

根据AMD的统计,受到摩尔定律的限制,基于通用性设计的x86架构越来越难以满足数据时代对海量信息处理的要求以人工智能视觉算法处理为例,数以百万计的图片将不得不被输入到算法所使用的的CNN卷积神经网络中由于通用性的设计从未对这类极端不平衡的应用场景进行考虑,x86处理器不得不反复调配CPU时钟及内存空间,从而造成计算速度低下、能耗巨大。

相比之下,英伟达GPU海量计算计算逻辑单元和大显存空间的异构设计则是CNN网络处理图片的绝佳选择

华为鲲鹏业务真正的可比公司:亚马逊“在行动”2018年11月AWS Re:Invent 2018用户大会上,亚马逊AWS正式对外发布了自研的ARM架构芯片Graviton,并将其部署于EC2 A1虚拟服务器。

亚马逊的AWS作为全球最大的云服务商,其市场占比在近些年持续攀升亚马逊的自研芯片Graviton采用ARM架构,具备16个核心,主频达2.3GHz,由亚马逊公司收购的Annapurna实验室负责研发根据亚马逊高管披露,AWS Graviton处理器是由AWS定制设计的新处理器系列,设计中融入了亚马逊为大规模云应用程序构建平台方案上的广泛专业知识,对部分工作负载能耗可降低45%。

因而,我们认为亚马逊的Graviton芯片本质上是对AWS数据中心业务进行异构优化的ARM芯片,是亚马逊云服务器芯片自主化的第一步,是华为鲲鹏芯片业务发展的最好参照对象我们认为,亚马逊入局ARM芯片表明华为鲲鹏入局服务器芯片绝非是步高通、三星等ARM“先烈”的后尘,而是作为自身云服务在未来异构计算时代的重要布局。

3.3.鲲鹏生态,华为服务器芯片壮大的肥沃土壤软件生态问题是鲲鹏芯片推广的最大挑战,也是华为进军服务器芯片长远来讲必须解决的问题然而,华为在鲲鹏生态上绝非是任人宰割的被动境地,公司自身也已经积极开展拓展工作。

目前,华为已经与大量合作伙伴建立生态联盟,共同开辟未来国产化云化的潜在市场

4. 鲲鹏的外延发展动力:国产化的数字底座4.1.自我夯实,鲲鹏全栈体系开枝散叶广泛适配,打通基础软件任动二脉为保证鲲鹏芯片在市场上实际落地,华为为鲲鹏打造了鲲鹏软件栈,并提供配套的指导服务目前,鲲鹏软件栈已覆盖操作系统、中间件、web、大数据、数据库等业务类软件,管理和监控、应用工具等运维类软件,以及开发工具、编译工具等开发类软件。

这其中既包括CentOS、nginx、Spark等国际流行的软件及框架的支持,也重点对国产基础软件中标麒麟OS、东方通TongWeb、人大金仓数据库KingbaseES等进行适配在完成适配工作的同时,华为也提供了对应的文档及服务,帮助用户了解如何将软件移植到鲲鹏上运行,获取操作指导和工具。

鲲鹏芯片广泛的基础软件适配,为开发者切换到鲲鹏生态打下了良好基础

自研软件,高效对接用户需求为降低企业级用户业务实现门槛,并加快华为在AI领域的布局,鲲鹏芯片同样对华为已有的自研软件EulerOS和GaussDB进行了对应的定向的适配与改造工作(1)EulerOS:EulerOS华为自研的企业级Linux操作系统平台,能够满足客户从传统IT基础设施到云计算服务的各种需求。

EulerOS具备高安全性、高可扩展性、高性能等优势,同时秉持着开源开放的态度EulerOS已经通过公安部信息安全技术操作系统安全技术要求四级认证,对ARM64指令集架构进行了完美的支持,同时提高了多核并发能力,并对Docker等各类虚拟化容器技术进行了支持。

EulerOS不仅可以在华为泰山服务器上搭载,也可以在企业的私有云和存储方案中进行使用

(2)GaussDB:GaussDB是华为自研的数据库解决方案产品,具备高安全性、高可扩展性、高性能、高可用等特性GaussDB除了应对普通的单机及分布式应用场景,也为满足银行、金融、政府、企业等客户的各种需求做了对应的改进。

目前,GaussDB已具备金融企业数据仓库、警务大数据、运营商经分&BOM融合分析等特定行业解决方案案例同时,GaussDB还是一款原生的人工智能数据库产品GaussDB通过与华为业界性能第一的分布式存储FusionStorage 8.0技术融合,能够实现了分布式数据库全生命周期的人工智能自运维、自管理、自调优、故障自诊断和自愈。

同时,分布式数据库所需的异构计算能力也让鲲鹏芯片有了更好的施展平台

软硬一体,打造硬件集成的基础云服务华为并非要将自己打造成一家芯片制造商,而是要让承载鲲鹏芯片的云服务发展壮大针对云应用场景,鲲鹏产品与云服务具备多核算力、高性价比、端云协同、生态丰富等优势目前,华为已具备从服务器、中间件、基础云服务到企业智能云的全栈式产品序列:。

服务器:华为基于鲲鹏芯片打造了新一代数据中心服务器,泰山服务器泰山服务器分为2280均衡型、5280存储型和X6000高密型三种型号,适用于不同的应用场景一站到底,面向B端业务的解决方案提供为帮助各行内企业实现高效的业务平台搭建,华为这对于各具体应用场景提供全栈的鲲鹏解决方案。

鲲鹏解决方案集成鲲鹏全栈技术与生态,践行行业应用创新升级,使能业务全面云化和智能化

个性服务,鲲鹏移植专家服务大型软硬件系统整体向鲲鹏体系移植必然需要大量工程,对鲲鹏体系也需要有极深的理解为此,华为为客户提供个性化业务系统鲲鹏云化服务,包括移植咨询、方案设计、应用改造支持、测试验证、移植实施及售后保障。

鲲鹏移植专家服务可以实现业务系统鲲鹏云化转型、全栈国产化方案、鲲鹏产业云、鲲鹏云服务技术培训该方案适合大型企业在国产化国产化转型过程中采用

华为已提供了全栈的鲲鹏体系解决方案这意味着,华为不仅自研了鲲鹏芯片,更为鲲鹏打造了完整了配套体系,包括服务器硬件、中间件操作系统软件、应用软件以及行业场景配套优化等鲲鹏提供自开发者到非IT商业化所需的各类个性化解决方案,既可以从靠近芯片底层订购后进行自主开发完善,也可以完整订购已有的整套鲲鹏行业解决方案。

同时,鲲鹏芯片始终保持开放包容的态度,与行业内各国产软件进行广泛的适配,作为整个软件生态体系的起点,充分发挥了“数字底座”的作用。

4.2.合纵连横,鲲鹏底座坚如磐石在全球贸易体系的震荡下,国产化相关需求不断提升鲲鹏芯片作为我国IT产业国产化的基石,其相关布局与落地变得更为重要目前鲲鹏芯片的推广正在加速实现:打造生态基地,建立鲲鹏发展大后方。

华为鲲鹏已在国内多地开展生态基地项目,通过与上海、深圳、重庆、厦门、成都5座城市的合作,共同建设鲲鹏转化平台,并帮助基于鲲鹏的行业解决方案提供孵化服务,推动鲲鹏产业生态创新发展鲲鹏生态基地将不仅仅是推广华为芯片,还将引入国产操作系统、数据库系统等配套生态。

同时,鲲鹏生态基地也将为华为芯片拓展智慧城市相关To G类项目提供支撑

拓展商业应用,鲲鹏To B项目扬帆起航鲲鹏芯片不断拓展自己的业务场景,在电力、金融、电信等领域均进行了积极的业务开展鲲鹏与南方电网在2019年9月4日宣布在深圳供电局实现该局IDC)软硬件资源全栈国产化的成功测试,是我国电力行业首次部署应用华为鲲鹏生态系统,同时涵盖操作系统、处理器、服务器和存储等,并自研应用迁移平台。

华为公司与深圳供电局在2018年11月就成立了ICT实验室,鲲鹏相关To B项目将不断释放鲲鹏与用友网络在2019年8月1日签订合作协议,双方将共同打造“NC Cloud+GaussDB”的联合解决方案。

GaussDB配合鲲鹏为应用底层打下基础,NC Cloud将进行各类上层应用的拓展华为GaussDB数据库基于分布式实现,采用鲲鹏处理器,能够实现故障快速恢复,有效应对5G、IoT、移动互联网带来的井喷式数据量增长。

NC Cloud主要处理上层业务,一共包括了新零售、数字化工厂与智能制造、财务共享、企业绩效管理、人才管理、企业社交智慧协同、智慧税务与电子发票在内的等十八大企业数字化场景解决方案,并覆盖十四大行业

同时,华为也与大量其他国内上市公司合作伙伴开展了各领域的合作:在电信领域,鲲鹏宣布与东方国信合作,改造东方国信大数据应用系统支持华为泰山服务器;在金融领域,长亮科技加入由华为牵头的金融生态联盟,并且和华为联合成立大数据实验室,共同联合开发基于GaussDB 200之上的金融数据仓库解决方案,为金融客户提供数据中台的底座,数据仓库;同时,鲲鹏也与神州信息进行合作,开展云上银行相关合作

在基础软件方面,东方通已经完成了应用服务器中间件TongWeb等产品与鲲鹏云兼容适配认证同时国产的深度操作系统、普华操作系统、麒麟操作系统也完成了与鲲鹏芯片的适配人大金仓数据库管理系统KingbaseES V7.V8版本与华为泰山2280V1服务器(鲲鹏916芯片)和泰山服务器V2(鲲鹏920芯片)实现完美兼容。

并在华为私有云平台(鲲鹏920芯片)也完成产品兼容测试

目前,华为鲲鹏芯片作为硬件集成、基础软件、各行业应用软件的承载,已俨然成为我国国产化软件体系的数字底座华为的鲲鹏战略将不仅仅是在我国芯片市场的竞争,而是作为我国国产化软件体系的数字底座,通过强大的性能优势与政策支持去逐步替换被把持的x86体系。

5.结语我们认为,华为鲲鹏芯片的落地正在加速推进,将打造成我国未来软件生态的重要数字底座鲲鹏芯片在寻找ARM架构刚性需求方面作出了有益的尝试不仅具备云手机、异构计算等适合长期发展的ARM应用项目,也不仅仅是国产化和企业级市场,鲲鹏芯片仍具备云手机等面向C端用户的业务作为支撑。

同时,国产化大背景下通过,鲲鹏加强了与国内厂商的合作,共同打造国产化软件体系最后,“凌云计划”的开展将为鲲鹏芯片的长远发展做出有力布局鲲鹏芯片已然在我国多座大中城市开展生态基地建设,并在我国电力系统取得坚实落地,鲲鹏芯片的数字底座角色进一步凸显。

可以看到,在整个重构软件生态的过程中,鲲鹏芯片作为中流砥柱,发挥着我国国产化软件体系向上拓展所依托的根基作用在万物云化、AIoT时代临近的大背景下,国产化体系重塑的过程中,鲲鹏芯片必将得到茁壮成长投资建议:

华为鲲鹏承担打造中国数字“底座”使命,有望带动上游行业应用加快国产化进程,重点推荐行业应用领域合作龙头公司和第一批鲲鹏凌云计划合作伙伴:用友网络、长亮科技、超图软件、东方通等,关注常山北明、中威电子等风险提示:

鲲鹏生态推广不及预期。

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