能(néng)时代,联接、计算是公认的发展基石,这些基石会构筑一个什么样的未来?讨论未来10年智能(néng)时代的模样,也就需要预测未来计算可(kě)能(néng)的发展趋势,毕竟计算的砖砖瓦瓦将构建未来智能(néng)的大厦。
未来计算:产业升阶的必要
十年前,人类进入ZB数据时代,移动互联网、云计算、大数据等新(xīn)兴技术才开始起步。十年后的今天,这些技术已经深度融入千行百业中,计算发挥了前所未有(yǒu)的效用(yòng)。
十年后的我们将进入YB时代,据推测,届时全球数据年增新(xīn)1YB,通用(yòng)算力增長(cháng)10倍到3.3 ZFLOPS,人工智能(néng)算力增長(cháng)500倍超过100ZFLOPS。未来十年,计算将带领我们进入一个全新(xīn)的智能(néng)世界。
构筑未来的智能(néng)世界,计算需要有(yǒu)哪些变化趋势呢(ne)?探讨未来十年计算发展趋势的答(dá)案,首先需要明晰,為(wèi)什么未来的计算需要大规模发展,驱动其发展的动力是什么。在当下的技术发展中,计算在实际的落地应用(yòng)与趋势推动中,面临着升级的必要。
数字世界和物(wù)理(lǐ)世界无缝融合,科(kē)學(xué)的探索边界被扩展,带来了算力需求的增加。数智化浪潮下各行各业的发展依托计算的赋能(néng),同时双碳战略目标長(cháng)期驱动下,传统行业领域也亟需绿色计算的改革,这也让计算与产业升级、社会经济、环境连接结合得更加紧密。。
人工智能(néng)从感知走向认知,对于千行百业来说,高需求计算任務(wù)和计算架构也需要不断升级,解决各类生产、交通、医疗、制造等产业领域中复杂多(duō)样的场景难题。
对于计算的发展来说,摩尔定律与香农极限是其发展进程的限制。这也意味着计算进入了自我革命与创新(xīn)的全新(xīn)阶段。未来的十年是计算发展关键的十年,计算需要突破旧有(yǒu)的算法、软件、架构、材料等边界,这也会给产业、经济的发展带来全新(xīn)的“燃料”,為(wèi)后现代人类开启一个更加智能(néng)、绿色、安全的计算新(xīn)时代。
数智发展的浪潮驱动中,千行百业的发展依托计算赋能(néng),从计算发展的瓶颈再创新(xīn),再到全产业升级与绿色经济的发展需要,对计算与计算的基础设施提出了全新(xīn)的需求。计算需要全方位发展以应对未来智能(néng)世界的大考。
那么未来十年,计算应该具體(tǐ)朝向哪些方向发力发展呢(ne)?产业领军者华為(wèi)在分(fēn)析师大会上,為(wèi)我们带来一些实践者角度的思考。
十年计算:六个技术特征的演进
摩尔定律和香农极限定义着这个时代的技术极限,想要抵达下一个计算时代,也必须从體(tǐ)系化的创新(xīn)极限突破开始。
未来十年,计算将有(yǒu)什么样的新(xīn)形态?华為(wèi)為(wèi)我们描绘出六个技术特征,我们可(kě)以从这六个技术形态中,窥见未来计算的模样。
1.物(wù)理(lǐ)层突破。随着当前半导體(tǐ)工艺逐步逼近物(wù)理(lǐ)极限,未来将通过物(wù)理(lǐ)层突破来提升计算能(néng)效和存储密度,实现产业技术革命,主要方向包括模拟计算、非硅基计算、新(xīn)型存储。如能(néng)效密度的提升方面,未来量子计算和光计算会是模拟计算代表性技术,预计2025年将出现1千量子比特芯片,在特定场景实现商(shāng)用(yòng)。存储会围绕着数据全生命周期热温冷的差异,未来介质也将向高速高性能(néng)和海量低成本两个方向演进,满足数据存储的大量数据访问实时性、高效率、低成本的核心诉求。
2.多(duō)样性计算。未来融合应用(yòng)需要多(duō)样性计算,多(duō)样性计算将从以CPU為(wèi)中心转变以数据為(wèi)中心,向对称计算架构演进。对称计算架构中总線(xiàn)是核心,未来将出现DC级计算总線(xiàn),在新(xīn)总線(xiàn)支撑下,将逐步实现对称计算、泛在计算、存算一體(tǐ)等新(xīn)型计算架构,同时针对软件栈也会全面重构。
3.多(duō)维协同。包括两方面,一是立體(tǐ)计算,二是数字孪生。未来云、边、端将在横向及纵向进行协同与协作,实现优势互补,形成立體(tǐ)计算。预计2025年边缘智能(néng)化行业渗透率达到40%,端边云架构在业界成為(wèi)标准,实现规模商(shāng)用(yòng);而在智慧城市、智慧工厂等应用(yòng)驱动下,数字孪生也会加速落地。
4.智能(néng)认知。AI技术将从感知走向认知,从认知走向创造。从感知智能(néng)到认知智能(néng),预计2025年将在搜索/推荐/对话等推理(lǐ)场景应用(yòng),2030年将在局部场景实现机器对人的替代;认知智能(néng)到创造智能(néng)实现生成性AI,预计到2030年AI将实现主动寻找训练数据,实现自我更新(xīn)、自我进化、自我创造。
5.内生安全。未来计算安全将成為(wèi)系统内生能(néng)力,贯穿数据全生命周期。预计2026年在数字身份领域出现全球认可(kě)的共识算法,同态加密性能(néng)提升1000倍,初步实现商(shāng)用(yòng)。伴随AI应用(yòng)的普及,AI安全可(kě)信将越来越重要,预计到2026年AI模型的抗鲁棒性从当前的5%提升至80%以上。随着新(xīn)计算范式的出现,也需要构筑新(xīn)的安全架构与體(tǐ)系,安全将融入在网计算、多(duō)样性计算、对等计算等新(xīn)计算架构。
6.绿色集约。集约化建设、提升算力利用(yòng)率、降低单位算力能(néng)耗是计算绿色集约的主要途径,具體(tǐ)实现手段包括芯片工程,一體(tǐ)化DC和算力网络。算力网络通过新(xīn)型网络技术将各地数据中心连接起来实现算力服務(wù)化,在全社会层面实现算力集约化建设和复用(yòng),提升算力利用(yòng)率。预计到2030年,将出现超过100+城市节点的算力网络。
面向未来复杂的应用(yòng)场景,单点技术或创新(xīn)难以支撑未来百倍级、千倍级算力需求。因此计算2030的六大技术特征并不是各自孤立的,需要通过系统级创新(xīn)、全要素协同,让各个技术红利、创新(xīn)红利发挥乘数效应,这样才能(néng)真正满足未来计算场景的算力需求,同时驱动计算产业持续迭代演进。集群是各种技术的集大成者,是未来计算产业的主要发展方向。
面向未来:实践者的计算开拓
从全球视角来看,算力已然成為(wèi)支撑数字经济的发展关键生产力。全球都在加大算力基础设施建设的投入,高性能(néng)的计算投入建设已经成為(wèi)显著趋势。
中國(guó)的数据基础建设也在这个时代浪潮中积极建设,年初开始启动的“东数西算”工程,集约了全國(guó)一體(tǐ)化的大数据中心,统筹布局八大城市枢纽、十大集群。
企业层面,在计算领域产业链上下的设备、数据、技术等集成商(shāng)们也纷纷参与计算设施的建设。以华為(wèi)為(wèi)例,我们可(kě)以看到华為(wèi)的计算能(néng)力与资源已经在瞄准未来的趋势发挥效能(néng)作用(yòng)。
在计算领域,华為(wèi)打造鲲鹏计算产业、昇腾AI计算产业生态,通过AI算力集群来赋能(néng)产业集群,实现AI计算的规模化、极致化应用(yòng)。基于昇腾AI基础软硬件平台建设的鹏城云脑II,AI算力达到1E,多(duō)次获得IO500总排行榜、AIPerf500的世界冠军。
在ICT领域,华為(wèi)能(néng)源相关的技术积累与产业布局,已经深入相关各个领域。比如在站点方面,利用(yòng)智能(néng)技术减少能(néng)耗,提升清洁能(néng)源应用(yòng)比率。在数据中心建设中,通过全液冷、AI管理(lǐ)、预制模块,全面降低数据中心能(néng)耗。
华為(wèi)在集约的数据中心绿色建设、算力需求丰富的产业集群中,AI计算的能(néng)力都有(yǒu)了具體(tǐ)的行业实践。在未来大规模、高算力的服務(wù)需求中,华為(wèi)也会以计算切入触及全产业场景,推动计算普惠智能(néng)世界。
在六十年前,基尔比研发出世界上第一块集成電(diàn)路时,没有(yǒu)人会想象到计算机和互联网会将世界塑造成今天的模样。同样今天我们正在经历的智能(néng)计算革命,也会将世界带向更加广阔的未来。
在计算2030的未来中,领航员华為(wèi)将用(yòng)计算带领行业加速跨入智能(néng)世界,扩大计算产业的价值图谱。届时,在未来的计算场景中,超越现实的互动體(tǐ)验、无处不在的深度感知等,更聪明的AI让我们更加精确的探索未知,对普通人来说,我们会更纵深的跃入未来的智慧奇景中,體(tǐ)验普惠的智慧生活。