成立智能计算事业部，华为在下什么大棋？

     几年前，在一个研讨会上，我问过与会嘉宾，我们ICT（或者说电子信息产业）发展的终结目标是什么？经过讨论，我们的答案是“要构建一个平行于我们现实世界的虚拟数字世界。”现在，这个目标正正在一步步实现。

      2018年12月21日，华为在北京召开了主题为“芯开始，让智能计算无所不及”的首届华为智能计算大会暨中国智能计算业务战略发布会。在会上华为宣布其“服务器产品线”正式升级为“智能计算业务部”。华为表示：智能计算将围绕算力、工程、云边协同和一体化解决方案四个方面，面向行业构建全栈全场景智能解决方案，加速行业智能化进程与改造，华为为何要力推智能计算呢？今天老张做个解读。

     2017年年底，华为确定了新的愿景和使命——“把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界”，个人认为这就是华为未来奋斗的终极目标，华为其实是希望每个人、每个家庭、每个组织都能“+智能”，从智能中受益，那如何给个人、家庭和组织+智能呢？那就要实现无处不在的计算。

     图1 华为中国地区部总裁鲁勇

     华为中国地区部总裁鲁勇在大会发言中指出计算是人类永恒的需求，也是实现华为这一愿景的基石，所以在万物互联的时代，华为智能计算部门的成立担负着为实现愿景提供具体设备、输出算力的重要责任，可以说，这一新部门的成立意义深远，它承担了在万物互联时代为华为开疆拓土的使命，以前华为通过各类基站和无线协议把全世界连接在一起，未来，华为要通过云把智能计算释放到工业、建筑、农业等物联网的各个节点，可以说智能计算部的成立，解决了智能领域几个关键挑战：算力、场景部署、数据协同等。

      图2  华为智能计算业务部总裁邱隆

      按照华为智能计算业务部总裁邱隆的解释，“华为智能计算将结合华为的四大能力，通过芯片和技术创新，来满足客户期望的算力；通过普适的工程能力来适应行业恶劣环境的部署要求；通过云边协同的架构和高带宽、低延迟、无缝的网络覆盖实现数据的协同和互通；通过一体化解决方案来降低人工智能使用的门槛，让AI更简单，像使用水电一样便利。最终实现数据中心的智能化，加速行业智能化进程，使能行业智能化再造。”

所以，华为智能计算业务部的成立意义深远。

1、如何让AI无处不在？

     在今年10月的华为全联接大会上，华为轮值董事长徐直军指出如同公元前的轮子和铁，19世纪的铁路和电力，以及20世纪的汽车、电脑、互联网一样，华为认同人工智能是一组技术集合，是一种新的通用目的技术（GPT）。经济学家认为人类发展到今天，总共有26种通用技术，人工智能就是其中一种。而且人工智能将深刻改变每个行业，每个组织 ，但现在变革才刚刚开始。

     图3  通用目的技术生产力发展曲线

     华为预测，到 2025 年，全球智能终端将达到400 亿，智能助理普及率将达到90%，企业数据使用率将达到86%，智能将像空气一样无处不在，埃森哲认为，AI 市场将成指数级增长，到 2020 年市场规模将达 40000 亿美元。AI 作为一种新的通用目 的技术，将成为一种基础能力。但目前，只有 4% 的企业已经投资或部署了AI，只有约 2% 零售商 已经投资或部署了AI，只有约 5% 部署的智慧城市中正在使用AI，全球 AI 人才的供需比仅有 1%。 华为认为导致以上AI发展窘状的根源在于：

1、算力供应严重不平衡，稀缺而且昂贵；

2、很多传统行业对部署的场景要求高，环境恶劣多变；

3、云边的数据无法协同和互通；

4、专业技术要求门槛高，专业人才短缺。

图4   华为IT产品线总裁侯金龙

华为IT产品线总裁侯金龙指出越来越多的行业希望通过AI对内提升生产效率，增强企业竞争力，对外提供新的商业模式，以实现行业再造。对于华为来讲就是要解决为什么干，怎么干的问题？”

为什么要这样干？他指出以前计算是围绕数据中心的计算，提供通用的计算，算力部署和管理能力无法满足人工智能在应用端多场景的需求，现在的计算已经远远超过本身数据中心，数据在哪，计算就应该部署在哪，这样计算就会让数字化衍生到各个角落，计算无处不在。

      而智能计算有两层含义，第一是构建一个统一的架构的智能计算平台，通过充分的算力和丰富的计算形态，实现云边端全场景的算力部署，支撑人工智能的应用，使能行业智能的转型和生产的再造，来提升生产效率。第二是把人工智能技术应用到基础设施当中去，实现智能化升级，可以提升数据中心计算效率和运维成本，降低整个以比特为单位的管道端成本。

     “以前摩尔定律计算的本质是降低单位比特算力的成本，未来我们要重新定义计算，一方面通过芯片实现现有算力提升，一方面通过智能化技术实现机柜高效管理，通过面向AI的专用芯片管理，提供全场景计算算力提升，切入万亿级企业数字化智能化市场。”他补充说。

2、智能计算的硬件基础

     统计规律显示，AI 算力每 3.5 个月翻一倍，演进速度远高于摩尔定律，而未来AI算力需求是当前的 100 万倍。但与此同时，摩尔定律却逐渐失效，原来 18 个月性能翻倍的周期已经延迟到 30 甚至 36 个月才能翻倍。计算作为人类永恒的需求，却面临日益增长的计算需求与落后供给的矛盾。

      那么，华为如何通过芯片、算法、架构等方面的创新有提升算力呢？

一、在芯片方面

华为在全联接大会上发布了独立研发的昇腾AI芯片---昇腾910和昇腾310芯片，昇腾系列基于华为统一的达芬奇架构，包括Max，Mini，Lite，Tiny和Nano等五个系列。昇腾910（Ascend910）是目前全球已发布的单芯片计算密度最大的AI芯片，Ascend310是目前面向边缘计算场景最强算力的AI SoC，两款芯片单位瓦特性能最优。

   图5   华为研发的昇腾AI芯片

     此外，在这个大会上，华为还发布了基于ARM内核的服务器芯片，它采用7nm工艺ARM v8架构，自主设计TaiShan核，主频从2.6到3.0GHz，内存8个通道，40个PCle通道，但目前在服务器领域，x86服务器占据95%以上市场，为何华为要开发基于ARM架构的服务器芯片？

     图5 图6    华为ARM内核服务器芯片性能

      对此邱隆表示：“每一种AI应用，找到最适应的计算能力，性价比才是最高的，ARM内核处理器器最适应的是什么？我们手机全部用ARM内核，那么手机对应云端的游戏应用开发，自然ARM是最好的。ARM服务器的强大根本在于生态系统，今年整个ARM生态进展是比较快的，AWS已经在云上发布了ARM实例，这是标志性事件，另外，很多服务器商业软件公司也开始逐步考虑推出针对ARM内核的操作系统和应用软件，当然ARM服务器生态还需要存储软件厂家等支持，华为非常欢迎业界所有合作伙伴，能够一起加入到我们ARM服务器生态里面来。”

     他表示ARM服务器芯片会应用在TaiShan服务器上，其性能提升了3倍，单位算力功耗降低20%。邱隆表示ARM服务器芯片不外供，华为会以模块形式提供给有需求的客户，此外华为也开发了自己的芯片算子库和高度自动化算子开发工具——CANN；支持端、边、云独立的和协同的统一训练和推理框架——MindSpore；以及提供全流程服务（ModelArts）分层API和预集成方案的应用使能。由此结合华为独立开发的服务器架构，华为在服务器领域实现了服务器五大核心部件全由华为自主研发和生产。

    图7  搭载ARM服务器芯片的服务器

他还透露明年华为将发布业界第一颗内置AI引擎的服务器管理芯片，未来在每个服务器存储设备上都放置一颗这样的芯片，该芯片内置了华为AI管理引擎与智能管理算法，它可以实现设备的智能管理、故障自动预测故障自动修复，“统计数字表明，有80%的故障来自硬盘和内存。这颗芯片可以对服务器的硬盘和内存做故障自动预测，可以预判故障的损害日期，这样的智能运维可以将数据中心整个故障降低一个数量级。

二、在架构方面

     邱隆宣布FusionServer升级为FusionServer Pro--升级为智能服务器，华为智能管理芯片+华为打造的智能管理套件以及独立开发的服务器，并跟数据中心进行联动（包括我们UPS，空调、电源等），这样将把整个数据中心升级成一个智能数据中心，通过这些措施，甚至不需要额外投资，可以将整个数据中心的功耗降低15%。

三、存储性能

     邱隆表示数据读写也是服务器的关键指标，实际上，SSD是华为发明的，如今已经演进到第七代。”我们还提供全世界第一款PCIe NVME与SAS，提供智能加速，多流，保证硬盘访问时间等等，另外，通过超强的磨损算法，我们寿命比通用的SSD延长20%以上，实际上帮你节省了20%。”他解释道，“实际上我们的服务器在不管是数据读写，随机读写，随机延时，都处于领先地位，尤其是随机延时，是其他对手的一半，通过高带宽、高可靠、高寿命的设计，可以完全解决设备后端存取的瓶颈问题。”

3、Altas智能计算平台

     在本次大会上华为展示了Atlas智能计算平台，它是2017年发布的Atlas智能云硬件平台的全新演进。它包括面向端侧的Atlas 200 AI加速模块、面向数据中心侧的Atlas 300 AI加速卡、面向边缘侧的Atlas 500智能小站、及定位于企业领域一站式AI平台的Atlas 800 AI一体机等。

图8  Atlas 200 AI加速模块

     据介绍，Atlas 200 AI加速模块：半张信用卡大小即可支持16路高清视频实时分析，面向摄像头、无人机等端侧设备部署，功耗仅10W左右。

Atlas 300 AI加速卡：采用标准的半高半长PCIe卡设计，面向数据中心和边缘侧服务器场景。该加速卡支持多种数据精度，单卡即可提供64TOPS INT8计算性能，为深度学习和推理提供更强大算力。

Atlas 500智能小站：是业界领先集成AI处理能力的边缘产品，机顶盒大小即可实现16路高清视频处理能力，相比业界产品性能提升4倍。智能小站适用于交通、看护、无人零售、智能制造等广阔的领域。

4、智能化案例

     据介绍，华为秉承“智IT，慧未来”的理念，将智能化技术融入IT基础设施，致力于用AI芯片、架构等创新技术助力客户加速数字化、智能化进程。目前，华为智能计算产品已服务于全球超过5000家客户。根据Gartner报告，在2018年第二季度，华为服务器在全球的发货量排名第4！邱隆表示很多场景如矿山等可以通过华为的技术直接跳过数字化进入到智能化。

    “数字化把整个行业生态过程进行改造，所有的东西可以变成数字可统计和管理的。而智能化是什么？智能化本质上是在数字化基础上进行升级，例如，煤矿最关心的一个是生产效率，一个是生产安全，如果做数字化改造，相当于所有地方都要改动，而如果做智能化，则很简单，通过智能的摄像头，加上一些分析，就可以对员工，对所有的生产效率去进行分析，还可以对矿井安全进行实时分析，是否塌方风险等，所以通过智能化的形式，可以解决数字化，并达到同样的目的。”他解释说。

不过矿山只是智能计算应用到一个领域，实际上，智能计算应用领域非常广泛！智能计算让城市更美好！

图9  智能计算改善城市生活

不过最震撼的智能计算例子是华为L4自动驾驶车演示，坊间一直传闻华为在做自动驾驶车，其实华为开发的是自动驾驶平台，在大会现场就有实车演示。

图10 大会现场的华为L4级自动驾驶车

据介绍，华为的自动驾驶系统采用了16颗昇腾310芯片，算力超过300TOPS，全车有20+个传感器支持10+路高清输入，下面的视频是L4自动驾驶车行驶情况，非常震撼！未来华为可以将自动驾驶计算平台授权给车厂，这也是智能算力输出的案例。

所以，华为智能计算部门的成立，通过华为的云边协同技术，整合终端、边缘管理平台以及云计算服务等，利用芯片、架构、算法的优势，实现了智能计算在云、边、端的全面覆盖，把AI全面赋能产业，这是一个非常广阔的市场。

在智能时代，万物感知、万物互联、万物智能，计算无处不在，智能无处不在，华为正在为我们构建一个虚拟的平行世界，这个世界与我们现实世界紧密相连，而且让我们的现实世界更美好！！（完）

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