一场算力集结令，国产芯片如何开启冲刺跑？

对于代码编写者来说，如果缺乏灵感，游荡在上吉社区总会有收获在极艺社区最新的推荐专栏中，笔者发现《东西方计算设施白皮书》的阅读量和下载量都很高作为国家计算力工程，东西方计算的未来发展备受关注

今年年初，国家发改委等部门宣布，同意东西计算工程建设，包括京津冀，成渝，内蒙古，贵州，宁夏等国家计算枢纽节点建设，张家口集群等10个国家数据中心集群规划。

数据中心是推动5G，人工智能，云计算等新一代数字技术发展的数据中心和计算力载体，推动数字经济的增长对于数据中心来说，核心部件——芯片是最关键的部件

作为国家数字经济发展战略的重要组成部分，数据中心的集成化，绿色化，智能化发展也对芯片提出了诸多要求许多读者更关心东西方计算项目推动的芯片发展

这一大规模计算项目的实施，推动了高计算，高性能芯片的市场发展在国际形势的复杂变化中，国产芯片厂商如何突围，赢得市场

新数据中心的核心要求

数据中心作为数字经济的重要基础，在经济和社会发展中发挥着重要作用同时，数字经济的全面开放和绿色可持续发展的需求对数据中心提出了更新更高的要求《新型数据中心发展三年行动计划》和《十四五信息通信业发展规划》等多份政策文件指出，新型数据中心要从高技术，高计算能力，高能效，高安全性四个方面入手，实现高质量发展在政策的要求和引导下，数据中心迎来了革新，对芯片也有了新的需求

东西方计算项目是一个重要的新计算基础设施在万千商家的数字化转型过程中，芯片是基础数字经济的发展离不开数据的驱动，涉及政府，金融，通信等多个行业的敏感数据底层计算设施对CPU的首要要求是信息安全

其次，对高性能的需求数据中心可以集中管理数据，即数据交换，计算，存储等计算是数据中心的核心功能芯片性能的提升不仅带来了智能高效的服务，也有助于数据中心的绿色发展

根据前瞻产业研究院的数据，数据中心的能耗主要包括IT设备，制冷系统，供配电系统，照明系统和其他设施由服务器，存储和网络通信设备组成的IT设备系统功耗约占数据中心总功耗的45%，其中服务器系统约占50%，存储系统约占35%，网络通信设备约占15%，空调系统约占数据中心总功耗的40%我们可以看到，数据中心IT设备服务器系统的升级对数据中心的低碳发展具有重要意义服务器性能和功耗的优化意味着单位能耗的降低

最后是与其他技术的融合例如，与密码学的集成可以确保数据的安全性和隐私性伴随着数据中心流量的快速增加，安全问题的复杂性和范围也越来越大传统软件加解密的计算消耗了大量的CPU通过将安全技术与专用模块硬件或DPU连接，并将CPU中的算法卸载到专用引擎，可以释放CPU内存，提高加密和解密性能

这些新型数据中心的高性能，易集成等核心要求，也为国内芯片厂商的发展勾勒出了高性能芯片的大方向芯片厂商结合自身优势和特长，需要在数据中心的蓬勃发展中寻求突破

竞技场的出路

伴随着数据中心的集成开发，管理已处理数据和资源的任务变得复杂这也需要芯片的数据处理能力:更大的带宽，更大的存储

集成数据传输和分布式计算也是必不可少的方式在复杂的国际形势下，外部供应环境多变对于国内芯片厂商来说，要想达到像国外那样技术标准更高的芯片水平，国内芯片厂商需要在芯片基础设施和制造工艺的创新上做出努力在现有的指令集架构下，海外巨头更有优势在架构设计方面，国内芯片厂商还有升级和成长的空间通过底层架构的创新和工艺技术的迭代，计算效率提高了一个数量级

一些芯片厂商已经走上了这条路国内某芯片厂商的DPU已经流拍传统数据中心以CPU为核心架构，DPU的出现以更专业化的性能满足了数据中心计算和数据处理的需求伴随着软硬件架构的深入融合和发展，DPU将成为众多厂商着力开发的下一代数据中心的核心计算单元

当然，现实中并不是所有的芯片厂商都能独立完成芯片架构设计和R&D设计模块成熟的IP或产品服务也是很多企业的选择比如另类的第三方IP公司如安谋科技，睿诚新微等安谋科技提供的IP设计和自研产品可以定制高性能芯片，为多家芯片厂商提供服务基于Arm架构的高性能芯片，从手机，PC，甚至是世界排名第二的超级计算机福悦都可以看到有了这些第三方厂商的潜力，国产芯片厂商也可以更快的迭代创新

除了数据中心处理器，芯片厂商的思路也可以在数据流入数据中心之前，提前到各大边缘设备，在各种边缘处理器上发力厂商可以考虑通过提升边缘设备的CPU性能，降低集成SOC芯片的功耗，整体提升边缘设备的计算能力，减轻数据中心的数据处理压力比如在一些大功率的场景下，通过高度集成和低功耗的设计，将各种接口集成到一个芯片上，并使用定制的算法来降低功耗，通用处理器被设计为一种特殊的设备，为一些场景提供计算服务，提高边缘设备的计算能力

对于芯片厂商来说，也需要重视产业链上下游的协作芯片行业整体产业链冗长，门类繁多国内很多芯片厂商擅长芯片设计，但产能不足高性能芯片产业的发展需要产业链上下游的合作厂商可以选择通过战略合作，产品技术支持，协作项目等形式，推动行业软硬件，解决方案，工具链，行业标准等生态环节的发展，最终实现自身迭代

这些突围路径都是纸上谈兵，看似轻巧对于国产芯片的发展来说，都像大山一样存在，难以翻越在半导体行业，市场格局一旦固定，几乎很难打破每一次产业的突破和困难，都需要大量的资源和创新国产芯片的突破是漫长的面对未来计算网络的部署，有许多问题需要解决

计算网络中的大考

伴随着数据中心节点部署的完成，计算网络的建设也在推进中国的智能计算网络已经启动未来，从东到西的计算的枢纽节点，各地的智能计算中心和超级计算中心将陆续并入计算力网络，形成一个随时可以接入计算力的便捷大网络

对于数据中心来说，未来的分布式数据中心节点将通过计算能力网络连接起来，整体分配和调度计算任务，实现计算能力价值的最大化面对复杂多变的跨节点数据传输和调度，国内芯片厂商仍然需要解决这些问题

供需之间的沟通与匹配面对不同规模的数据中心和多功能的芯片，双方的需求信息是模糊的，芯片厂商需要解决与数据中心沟通不足的问题，最终实现需求和服务的匹配

数据中心节点之间的数据调度和流动需要提高芯片性能，例如压缩和解压缩海量数据在传输前需要压缩，存储前需要解压缩，这就需要芯片厂商提高芯片无损压缩技术

基于的通用边缘计算产品方案边缘计算场景多，设备多，需求大，对CPU性能和功耗要求高比如面对对计算能力要求很高的场景，比如工业互联网，远程医疗，智能汽车等，芯片厂商需要提供更通用的边缘计算产品解决方案提高边缘设备服务器的适应性和易用性，方便端到端的自动部署

东西计算项目会给高性能芯片市场带来波动，但不会带来产能的井喷发展更多的方面是芯片本身性能的提升，也就是算法和硬件的同时优化芯片厂商需要提高软硬件协同能力

围绕数据中心，东西计算工程和集成计算网络的建设，这些计算设施的建设既带来了机遇，也带来了诸多挑战，留给国内芯片厂商突围的时间并不多这是对芯片厂商的全面考验要快速上马，为东西方计算项目服务，还需要留在这个竞技场，交答卷在这场战斗中，没有喘息的机会在纷繁复杂的芯片市场，各路团队已经集结完毕，向着心中绘制的蓝图开始了冲刺

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