智東西（公眾號：zhidxcom）
作者 | 李水青
編輯 | 漠影
智東西12月18日消息，近日，IDC調研機構與浪潮聯合發布《2020-2021 中國人工智能計算力發展評估報告 》（簡稱“報告”）。報告顯示，預計2020 年中國AI市場規模將達到 62.7億美元，2019~2024 年的年復合增長率為 30.4%，中國成為全球各個區域里面AI的投資發展最快的一個國家。
值得一提的是，在整體AI市場中人工智能服務器市場規模將達到 34.1 億美元，占比超50%。算力越來越成為制約產業AI化發展的重要因素。
近期熱火的游戲賽博朋克2077成為用戶比拼算力硬件配置的狂歡，而在產業端，算力相對于算法的稀缺也更加顯著。數據顯示，2012~2018年芯片的計算性能提升的30多倍，但從AlexNeT到AlphaGo Zero，算法對算力的需求卻提升了30萬倍，近期熱門的GPT-3的訓練數據量和模型規模也十倍、千倍地增長。
算法、算力、數據被認為是人工智能的三要素，“報告”中關于我國人工智能算力市場的剖析，對我們衡量中國AI發展水平和趨勢有重要參考價值。
2020年疫情黑天鵝下中國人工智能產業增長如何？在地域、行業應用等方面有什么不同表現？AI算力的技術架構及市場發展又有什么樣的新趨勢？12月15日，智東西與少數(shu)記者對浪潮信息(xi)副總(zong)裁(cai)兼浪潮AI&HPC總(zong)經理(li)劉軍(jun)、以及IDC企業研(yan)究助理(li)副總(zong)裁(cai)周(zhou)震剛就此報告展開了深度對話。
▲左起：浪(lang)潮信息副(fu)總裁(cai)劉軍、IDC企業(ye)研究(jiu)助理副(fu)總裁(cai)周震剛(gang)
一、全球AI算力中國占比三成，北京、深圳、杭州為國內AI三甲
放眼(yan)全球，人工智能(neng)市場正蓬勃發展。
AI算(suan)力(li)是(shi)人(ren)工智(zhi)(zhi)能(neng)產業發展(zhan)(zhan)的(de)一大關鍵指(zhi)標。IDC報(bao)告顯示(shi)，從(cong)2020年各個國家 AI 計算(suan)的(de)發展(zhan)(zhan)水平來看，中國和(he)美國是(shi)人(ren)工智(zhi)(zhi)能(neng)服務(wu)器支(zhi)出占整體服務(wu)器支(zhi)出最高的(de)國家之一，占比均(jun)超過 10%。
據IDC統計，2020年中國人工智能服務器占全球人工智能服務器市場的三分之一左右。換句話說，全球AI算力中國占(zhan)比三成。
當我們把視線移(yi)到國內，中(zhong)國人工智能算力在各區域的布局也有(you)一些變化。
根據IDC調查報告顯示，2020年中國人工智能算力排行Top 5的城市依次為北京、深圳、杭州、上海、重慶，排名 6-10 的城市為廣州、合肥、蘇州、西安、南京。與 2019 年相比，深圳超過杭州位居第二，重慶進入第一梯隊，西安超過南京排名第 9。
其中，北京憑借《2019 人(ren)工(gong)智能關鍵技術(shu)源頭創新專項申報指南》等(deng)多項政策，占全(quan)國總量的(de)(de)一半(ban)(ban)以上的(de)(de)人(ren)才，全(quan)國三分之一以上人(ren)工(gong)智能企業，北京大(da)學、清華大(da)學、中科院(yuan)自(zi)動化所等(deng)全(quan)國過半(ban)(ban)數人(ren)工(gong)智能骨干研究單位，成為(wei)No.1。
同時引人注意的是，重慶作為西部直轄市，一舉進入第一梯隊沖進前五。周震剛對此解讀到，在過去一年重慶在勞動力供給方面做了很多工作，最突出的像重(zhong)(zhong)慶(qing)大學等(deng)分別(bie)開(kai)設(she)了人工智能的課程，重(zhong)(zhong)慶(qing)市(shi)政(zheng)府也(ye)推出了一系列規(gui)劃(hua)，包括市(shi)政(zheng)管理，智慧城(cheng)(cheng)市(shi)等(deng)等(deng)人工智能的十(shi)個(ge)場景的落地等(deng)，我(wo)們(men)也(ye)看到有很多人工智能企業，像海(hai)云數據等(deng)在(zai)重(zhong)(zhong)慶(qing)設(she)了研發基地等(deng)。重(zhong)(zhong)慶(qing)在(zai)今(jin)年(nian)AI投(tou)入成長非常(chang)快，這是(shi)最主要的城(cheng)(cheng)市(shi)變化。
周震剛(gang)說，本次報(bao)告整個框架(jia)延續(xu)了從2018年開始推(tui)動以(yi)來(lai)的調查指(zhi)標（宏觀(guan)層面、技術(shu)成(cheng)熟(shu)度、勞(lao)動供給），在浪(lang)潮這(zhe)一(yi)國(guo)內最(zui)大(da)人工(gong)智能算(suan)力供應(ying)商等協作(zuo)下尋找重點客戶溝通，并經(jing)過大(da)規模問卷調查，最(zui)終(zhong)成(cheng)文(wen)。此前，2018、2019年IDC的同系列報(bao)告都引起(qi)業(ye)內的強(qiang)烈反響。
雖然城市人工智(zhi)能(neng)水平涉(she)及(ji)的(de)因(yin)素實際(ji)很復(fu)雜，IDC的(de)排名并不一定(ding)囊括(kuo)所有(you)，但這一調研結(jie)果也為我們(men)提供了中國(guo)區域AI發展的(de)大體態勢參考。
二、我國AI市場年增長30%超美國，新基建成主要動力
新冠疫情對全球經濟造成巨大影響，數字化轉型的必要性已經凸顯。IDC認為，新基建成中國刺激疫后經濟增長的主要驅動力。
2020 年新基建整體投資規模預計將達到 2,757.1 億美元，人工智能作為新基建的重要領域之一，也將迎來快速增長。
在這種背景下，IDC 預計，2020 年中國人工智能市場規模將達到 62.7億美元，2019-2024 年的年復合增長率為 30.4%。這里的人工智能市場涵蓋了人工智能硬件、軟件、服務幾大方面。從下圖可以看到，基礎架構硬件市場是整體市場最大組成部分，2020年的占比預計達到62.7%。
周震剛說，雖然今年受到疫情影響，無論是IT投資還是國家經濟增速都有所放緩，但是37.3%的增長仍然是全球各個區域里面AI的投資發展最快的一個國家。對比美國，其同期的IT的支出同比在下降，整個AI的算力等方面的支出基本和去年持平，沒有太多增長。
當智東西問到，如何看待AI產業傳出的“AI算力擴展減緩”、“新基建投資不及預期”等聲音？
對此，周震剛從調研角度判斷：AI算力增速在下降，但每年增加的絕對值還在上漲。周震剛解釋說：“今年像你說的情況確實存在，GDP增長本就不快還有扶持抗疫，所以投資相比去年有所下降。但因為需求驅動產業發展，所以一方面人工智能和IT與業務融合得越來越緊密，另一方面，明年(nian)被(bei)預測是經濟(ji)反彈的一年(nian)，所以我們(men)預測明年(nian)AI算力(li)依然會保持高速增(zeng)長的態勢。”
劉軍則從廠家和客戶角度談到自己看到的現象。他表示，受經濟大環境影響，（AI計算領域）總體投資沒有明顯增長，但其中是有資金分配的。傳統的業務環境或模式（投資）可能是下降的，但那部分投資轉移到了偏向于網絡化、智能化的基礎設施建設。
“從我們直接的感覺，中國今年整體經濟壓力比較大，但是作為互聯網基礎設施的服務器，作為智能化的AI服務器，增長又是非常可觀。所以我認為經濟模式的變化，從某種意義上也是中央和國家想看到的結構性的調整，利用新(xin)的(de)科技手段改變(bian)整個經(jing)濟運行的(de)質量。”劉軍說(shuo)。
三、產業AI化需求旺盛，互聯網、政府、金融落地最好
2020年，人工智能在各個行(xing)業的滲透度均(jun)有提升。
基于 IDC 持續的研究和最新的用戶調研，人工智能行業應用滲透度排名前五的行業依次為：互聯網、政府、金融、電信和制造。相比 2019 年，電信行業人工智能應用速度加快并超過制造業，位列第四。
在 2020 年上半年，醫療行業在(zai)新冠肺炎(yan)疫情的影響(xiang)下加速了人工智能應用的落(luo)地，在(zai)多方(fang)面(mian)取得了顯著的成效，也(ye)促(cu)使醫(yi)療行業人工智能應用滲透度超過教育行業位列第七。
在互聯網行業，人工智能進入較早，滲透率最高。互聯網企業將人工智能應用在身份驗證、自動化客服、營(ying)銷互動、精準營(ying)銷、輿(yu)情(qing)管理、內容審核(he)等多個應用場(chang)景，以及通過云服務平臺對外提供(gong)人工智能服務。
在電信行業，人工智能技術已成不可缺少的部分。主要表現在兩大方面：1、電信網絡的構建及優化智能需要GPU 加速、深度學習和分析技術等多項技術融合。2、下一(yi)代智慧網(wang)絡的(de)打(da)造，對云化網(wang)絡的(de)智能編排(pai)、調度、運營等也需要人工智能技術的(de)支撐(cheng)。另外，智慧營業(ye)廳的(de)建設(she)也會用到(dao)AI技術。
在制造方面，人工智能是制造業邁向工業 4.0 和工業互聯網時代的重要新興技術應用。其本質是實現復雜?業技術、經驗、知識的模型化和在線化。主要應用場景包括交互界面智能(neng)化、質(zhi)量(liang)管理(li)及(ji)推薦系統、維修及(ji)生(sheng)產檢(jian)測自動化等。IDC 預計，到 2023 年年底，中國(guo) 50%的(de)制(zhi)造業供(gong)應鏈環節將采用人工智能(neng)，從而可(ke)以提(ti)高 15%的(de)生(sheng)產率。
下(xia)圖是報告中(zhong)繪制的“中(zhong)國人工智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)應用場景發展2020”坐標(biao)圖。可以看到，在(zai)2020年(nian)之后幾年(nian)里，IDC比較看好智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)零售、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制造、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電信、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)駕(jia)馭、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)醫療(liao)等行業的日益成熟。
為什(shen)么(me)從圖中來看，越往后落(luo)地場景越來越少(shao)了？
周震軍(jun)對此解讀(du)道，未來幾年我(wo)們(men)(men)認為(wei)很(hen)可(ke)能在(zai)現在(zai)落地場(chang)景的(de)(de)基礎上發展出(chu)(chu)來的(de)(de)一些(xie)新(xin)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，變化(hua)會(hui)更快。現在(zai)很(hen)難判(pan)斷五年之(zhi)后(hou)大概有(you)什么(me)應(ying)用(yong)(yong)會(hui)出(chu)(chu)來，但是(shi)絕對不是(shi)空白，而是(shi)我(wo)們(men)(men)現在(zai)根(gen)本都沒有(you)辦法確(que)定的(de)(de)。
IDC認為，產業 AI 化已經從早期的試點逐漸成為企業發展和生存的剛需。
據調查，有超過九成的企業正在使用或計劃在三年內使用人工智能，其中74.5%的企業期望在未來可以采用具備公用設施意義的人工智能專用基礎設施平臺。
四、算力成AI發展關鍵，智算中心成AI基礎設施核心
IDC認為，在人工智(zhi)能(neng)算法(fa)、數(shu)據(ju)、算力三(san)要素中，算力已(yi)成(cheng)為制約 AI 產業(ye)化進一步發展的關(guan)鍵。
人工智(zhi)能應用對算力最大的(de)(de)挑戰依(yi)然(ran)來自于核(he)心數(shu)據中心的(de)(de)模型(xing)訓練，近年來，算法模型(xing)的(de)(de)復(fu)雜度呈現指數(shu)級增長(chang)趨勢，正(zheng)在不(bu)斷(duan)逼近算力的(de)(de)上(shang)限。
IDC 數據統計顯示，2020 年中國人工智能服務器市場規模將達到 34.1 億美元，占人工智能基礎架構硬件市場的 87%，在包括軟件、硬件、服務的整體人工智能市場占比也超過 50%，數據直觀地反映了算力在整個產業的重要性。
為了更好地評估中國企業當前的人工智能算力發展現狀，IDC 于 2020 年 6 月至 8 月針對中國企業人工智能應用需求開展了(le)專題調(diao)查(cha)和研究。
結果顯示，有超過九成的企業正在使用或計劃在未來三年內使用人工智能，其中，大部分企業采用了公有云、私有云加本地部署的混合架構來部署人工智能應用，而 74.5%的企業期望在未來可以采用具備公用設施意義的人工智能專用基礎設施平臺，這一期望也是不同地(di)區和不同規(gui)模(mo)的企業的共識。
企業對于人工智能算力基礎設施平臺的 TOP5 需求依次為：用于人工智能訓練的數據支撐、人工智能加速計算能力、配套的政策吸引、規模效應下的價格和成本因素，以及豐富的應用場景配置。
IDC進一步調研發現，未來三年，企業對于算力需求較為迫切的場景依然在語言認知類應用的訓練上，對于該類 AI 模型訓練的平均算力需求預計將達到 208P OPS，遠高于其他應用負載；對于自動駕駛、機器人、內容推薦等綜合場景的算力需求也相對較高，平均算力值將達到 146P OPS 左右。
在這種需求背景下，智能計算中心（簡稱“智算中心”）無疑成為AI基礎設施核心。簡單來說，智算中心是專門為智能化應用設計的數據中心。劉軍表示，智算(suan)中心的(de)(de)出(chu)發點不(bu)一樣，它是基(ji)于最新的(de)(de)人工(gong)智能(neng)理論，采用領先的(de)(de)人工(gong)智能(neng)計算(suan)架構去構建的(de)(de)一個數據中心，是專為AI產業化(hua)(hua)、產業AI化(hua)(hua)、政府治理智能(neng)化(hua)(hua)提(ti)供(gong)相應AI算(suan)力的(de)(de)輸出(chu)。
當談到智算中心是否需要拋棄原有的數據中心重新建立？
周震剛(gang)回答稱，可以改造（基于原(yuan)有數據中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心）。政府建(jian)(jian)的數據中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心嚴格來說自建(jian)(jian)數據中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心并不(bu)是很(hen)多，很(hen)多商(shang)業(ye)廠商(shang)或運營商(shang)建(jian)(jian)設(she)的數據中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心絕大部(bu)分(fen)沒有搭載IT設(she)備(bei)，只是一個(ge)(ge)空間和一個(ge)(ge)底層布線給到第(di)三方這么一個(ge)(ge)空房子(zi)。我們現在說的智算中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心要把房子(zi)專用化(hua)，搭載面向智能化(hua)的專用IT設(she)備(bei)，直接面向智能化(hua)應用。
五、GPU市場占比超90%，2024年20％的AI負載將部署在邊緣
IDC還(huan)從AI算力基礎(chu)架(jia)構中的芯片、服務器、邊緣計算等(deng)更細致的方面剖(pou)析了(le)我國(guo)AI算力發(fa)展情況(kuang)。
IDC 研究發現，預計 2020 年中國人工智能加速芯片中，GPU 依然是數據中心加速的首選，占有 90%以上的市場份額。預計到 2024 年，包括FPGA、ASIC、神經擬態芯片等非 GPU 加芯片市場份額將超過 20%。
AI服務器(qi)通(tong)常搭載 GPU、FPGA、ASIC 等加速芯片(pian)，利用 CPU 與加速芯片(pian)的組合(he)可以滿足高(gao)吞(tun)吐量(liang)互(hu)聯(lian)的需(xu)求，為自然語(yu)言(yan)處理、計算機(ji)視覺、機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)等人工(gong)智能應用場景提供強(qiang)大的算力支持。
隨著人工智能應用計算需求的指數級增長，在 GPU 之間以及 CPU 與 GPU 之間形成的芯片互聯技術被更多地采用，人(ren)工(gong)智(zhi)能芯片廠商 NVIDIA、Intel、AMD 等都在芯片互聯(lian)技(ji)術(shu)方面持續升級。
除了創新的互聯方式之外，人工智能服務器另一個普遍采用的技術是多種拓撲架構的算法調優，以更(geng)好地適配多樣的(de)(de)人工智能應用。例如浪潮部分型號的(de)(de)人工智能服務器(qi)在同(tong)一設備中(zhong)可支持三種不同(tong)的(de)(de)拓(tuo)撲架(jia)構(gou)，并可通(tong)過線纜接口(kou)快速(su)切換(huan)，在不同(tong)的(de)(de)算(suan)法模型下實現更(geng)加優化的(de)(de)性能輸出。
日益增長的業務實時性需求也使邊緣和端側的計算能力變得越來越重要。IDC 預測，到 2023 年，接近 20％的用于處理人工智能工作負載的服務器將部署在邊緣。
結語：讓AI基礎設施平臺為產業保駕護航
根據IDC與(yu)浪潮聯合發布(bu)的《2020-2021 中國人(ren)工智(zhi)能(neng)計算(suan)力發展(zhan)評估報(bao)告(gao) 》，我們看到盡管(guan)2020年受疫(yi)情(qing)等因素影響大環境特殊，但我國人(ren)工智(zhi)能(neng)產業依然穩步發展(zhan)，而AI算(suan)力成為 AI 產業化進一步發展(zhan)的關鍵(jian)因素。
在(zai)新基(ji)(ji)建背景下，算(suan)力基(ji)(ji)礎設施是人工智能(neng)新基(ji)(ji)建的(de)(de)大(da)半壁江山。根據IDC的(de)(de)建議，產業需要通力合作積極推動(dong)人工智能(neng)算(suan)力基(ji)(ji)礎設施平臺建設，為人工智能(neng)產業化保駕(jia)護航。
