國內服務器芯片迎高光,新老企業紛紛發力
服務器市場正迎來代際升級
服務器作為數據處理和存儲的核心部件,其性能直接決定了整個信息系統的運行效率。
隨著Al大模型應用的加速落地和智算中心建設的加速,國內外廠商對算力的需求不斷提升,Al服務器的需求量也大幅增加。
據IDC預測,2023年市場規模將達到248億美元,同比增長27%。
根據北京研精畢智信息的最新數據,2022年全球Al服務器行業市場出貨量達到了85萬臺。
根據TrendForce的預估,2023年全球Al服務器出貨量將接近120萬臺;
到2025年,這一數字將增長至近190萬臺,2022-2025年的復合年增長率(CAGR)為41.2%。
AI服務器主要采用并行計算的芯片,如GPU、FPGA等,以適應AI時代的算力需求。
這些芯片的應用,使得AI服務器在組成部件上與普通服務器差異不大,但性能卻有顯著的提升。
根據IDC發布的市場跟蹤報告,2022年中國服務器市場規模達到273.4億美元,同比增長9.1%,占全球市場份額的24.5%。
中商產業研究院預測,到2023年,中國服務器市場規模將增長至308億美元。
國內將首要關注新興服務器芯片領域
和PC一樣,服務器核心芯片主要包括CPU、GPU,隨著大數據催生多元算力新計算架構,DPU逐漸成為數據中心的第三顆主力芯片。
相比訓練,模型的部署是更大的市場。應用對于服務器的最大承載能力要求在于過峰,即滿足PCU時刻的訪問需求。
據此測算,國內由AI帶動的服務器需求量約為5萬臺-16.6萬臺,芯片為50-166萬顆。
假設全球活躍用戶體量為國內用戶體量的3倍,則全球服務器需求量為15-50萬臺,芯片需求量為50-500萬顆。
從產業發展現狀來看,X86服務器領域國內廠商差距較為明顯。
ARM、RISC-V為代表的新興服務器芯片及DPU為代表的新應用產品未來有望在云端市場占據一定空間。
中金測算,AI服務器核心組件按價值量由高到低依次為GPU、DRAM、SSD、CPU、網卡、PCB、高速互聯芯片和散熱模組等。
按7.5萬臺訓練型和17.5萬臺推理型服務器測算,對應市場規模分別為240億美元、88億美元、48億美元、34億美元、5億美元、3億美元、2.5億美元和1.5億美元。
內存接口芯片作為提升內存數據訪問速度和穩定性的關鍵部件,其市場需求也將隨之增長。
目前,內存接口芯片僅用于服務器內存模組,為服務器的大容量、高速率、高穩定性等性能提供重要保障。
瀾起科技以內存接口芯片為核心,不斷拓展高速互連芯片品類,迭代開發CPU、AI等高性能計算芯片,深度融入服務器生態系統,充分受益于高速成長的服務器產業。
其[1+9]分布式架構,這一創新性技術解決了傳統集中式架構存在的功耗高、大容量與高速率之間沖突的問題,并被JEDEC國際標準所采納。
隨著內存模組迎來新舊世代切換,瀾起科技的產品有望迎來新的發展機遇,其PCIe Retimer芯片、MXC芯片和MCR接口芯片等新產品。
專注于PCB產業的滬電股份,在AI超算服務器PCB市場上處于領先地位,預計5.0服務器主板的份額也將顯著提升。
服務器芯片公司不會錯過這樣的發展時機
根據IDC 2018年服務器成本結構數據顯示,芯片成本在基礎型服務器中約占總成本的32%;
而在高性能或更強性能的服務器中,芯片成本占比高達50%—83%。
從產業發展的趨勢來看,在國內服務器已逐漸占據一定市場份額的大背景下,加速實現服務器芯片的自主可控已是大勢所趨。
當前,國產服務器CPU正處于關鍵時期,主流廠商包括海光、兆芯、飛騰、華為鯤鵬、龍芯和申威等六家領軍企業。
以電信行業為例,2020-2022年國產CPU占比提升不斷提升,其中海光和鯤鵬占據較大的市場份額。
海光最新一代CPU已接近國際同類高端產品水平,并兼容x86指令集,在電信、金融、互聯網等領域具有顯著優勢。
海光CPU包括海光3000、5000以及7000系列,它們的技術設計同源,處理器核心等具有相似的技術特征。
飛騰與1600余家國內軟硬件廠商打造完整生態體系,并已完成與6大類1000余種整機產品、2600余種軟件和外設的適配。
基于飛騰桌面CPU的終端已形成較為完整的生態圖譜,可覆蓋從整機硬件、基礎軟件到上層的應用。
今年4月,龍芯推出2023款HPC CPU:3D5000,擁有32核高達2 GHz和300W TDP,據稱比典型Arm芯片快4倍。
龍芯3D5000的推出,進一步滿足了數據中心對性能的需求,也標志著龍芯中科在服務器CPU芯片領域進入國內領先行列。
國內企業開始部署RISC-V芯片
在今年的10月份,山東大學成功部署了基于RISC-V CPU的服務器集群,該系統擁有3072個核心,并配置了48個64位RISC-V CPU節點。
據阿里巴巴生態系統總監陳大偉在RISC-V峰會上發表演講時透露,這是RISC-V集群首次在云端部署,目前該系統主要用于山東大學的教學和科研項目,部分功能也可用于商用云計算。
山東大學的RISC-V系統采用了國內某公司的SG2042芯片,該芯片主頻達到2GHz,并配備64MB緩存。
今年早些時候,該公司發布了RISC-V芯片,阿里巴巴與其合作將Linux操作系統引入該服務器集群。
中國科學院(CAS)正在與阿里巴巴、騰訊和中興通訊等本土頂尖企業合作開發名為[香山-v3]的RISC-V芯片。
國內相關企業和科研機構正在開發專門用于RISC-V芯片設計的開源EDA工具。
國內服務器廠商與芯片廠商共同推進
基于供應受限的背景,服務器龍頭們過去半年來一邊繼續做GPU服務器的開發;
另一方面紛紛采取開放架構,兼容國產自主創新芯片。
比如浪潮信息就推出了開放加速計算架構,據稱具有大算力、高互聯和強擴展的特點。
基于此,浪潮信息發布了三代AI服務器產品,和10余家芯片伙伴實現多元AI計算產品落地,并推出AIStation平臺,可高效調度30余款AI芯片。
還有一些服務器廠商則繞過GPGPU路線,另辟蹊徑從自主創新硬件落地AI服務器。
比如,8月,科大訊飛與華為聯合發布的訊飛星火一體機,基于鯤鵬CPU+昇騰GPU,采用華為存儲和網絡提供整機柜方案,FP16算力達2.5 PFLOPS。
對比來看,在大模型訓練中最為流行的英偉達DGX A100 8-GPU,可以輸出5PFLOPS的FP16算力。
結尾:
在經歷多次起起落落之后,服務器芯片領域有望在不久的將來迎來新的變革。
在這個不斷變化的環境中,機遇與挑戰并存,未來的格局充滿未知。
在這個關鍵時刻,AI服務器廠商需要證明他們在產業鏈中的疏通能力,以應對供應鏈風險并與上下游合作伙伴形成強大的聯盟。
