绿色计算产业发展白皮书2023版.pdf

绿色经济、低碳经济是全球共同追求的发展方向。习近平主席在联合国大会庄严宣布,中国将力争在2030年实现碳达峰,努力争取在2060年实现碳中和,为推动全球绿色低碳发展作出了重要的承诺。为实现这一战略目标,我国政府出台了一系列有力措施,工业和信息化部也通过制定相关政策、标准和指南,促进绿色数据中心行业的可持续发展,推动行业转型升级,提高数据中心的能效和环境表现。

绿色计算产业联盟自2016年成立伊始,就明确提出为世界提供绿色算力的选项,在梅宏院士带领下,成员单位的共同努力下,顺应软件开源与硬件开放的发展趋势,立足中国,面向全球,搭建开放共享的平台,在绿色计算产业研究、标准建设、测试认证、人才培养、国际合作、产业推广等方面的工作取得了积极进展,彰显了我国信息技术产业正在融入全球主流产业链和生态链,逐步走向底层技术,发力核心关键领域。

绿色计算产业联盟继成功发布《绿色计算产业发展白皮书》2021、2022版之后,此次发布的2023版白皮书融合了数十家核心会员单位的集体智慧,聚焦当今绿色计算的产业新趋势,总结绿色计算的技术新成果,梳理绿色计算的发展新空间,汇集从处理器、固件、整机、基础软件和行业应用等产业链伙伴的优秀解决方案,尤其是及时归纳总结出自去年“东数西算”工程全面启动和今年人工智能领域掀起“百模大战”大背景下,绿色计算产业发展的最新八大核心趋势,为行业和用户提供了重要的参考和指引。

当前,绿色计算产业发展已经驶入快车道,不断涌现出新技术、新业态、新模式,产业实现新突破正当时。绿色计算产业联盟以开放共享为核心理念,继续充分调研和分析当前绿色计算产业的标准化需求,进一步构建完善标准体系;坚持以应用为导向构建产业生态,促进软硬结合、产用融合;持续提升产业创新能力,推动绿色计算成果标准化和产业化,为全球绿色低碳转型作出更大的贡献。

《绿色计算产业发展白皮书》2023版是绿色计算产业联盟(GCC)继《绿色计算产业发展白皮书》2021、2022版之后,第三次发布的绿色计算产业发展白皮书。2023版白皮书聚焦今年绿色计算产业的新发展新变化,梳理了绿色计算的最新产业空间、数据中心的最新需求以及处理器技术新的发展趋势,并汇集了处理器、固件、整机、基础软件和行业应用等软硬件生态的优秀应用案例,为行业和用户提供参考和指引。

当前,绿色算力产业发展已驶入快车道,不断涌现出新技术、新业态、新模式,产业实现新突破正当时。白皮书2023版总结归纳了以下八大核心趋势:

习近平主席在2020年向世界庄严承诺:“我们愿承担与中国发展水平相称的国际责任,为全球环境治理贡献力量。力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”

2023年2月27日,中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》,按照“2522”的整体框架进行布局,在数字中国建设这场伟大的变革中,算力是核心的驱动力,算力规模年均增长率保持在30%左右,预计到2025年,我国数据中心耗电量预将增长至4000亿千瓦时,占全国用电

量比重高达5.8%,在当前碳中和目标下,数据中心能耗转型迫在眉睫。各部委纷纷出台多项政策落实“双碳”战略,其中就包括对数据中心绿色、低碳、集约、高效提出具体要求,持续推进绿色数字中心建设,加快推进数据中心节能改造。

自2022年2月,“东数西算”工程正式全面启动以来,在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地逐步布局建设国家算力枢纽节点,并规划设立10个国家数据中心集群,加快构建我国新型绿色算力网络体系。

2023年3月,新一代Al语言大模型GPT-4发布,全球巨头纷纷入局,中国市场也掀起“百模大战”,海量数据集、千亿级参数的Al大模型分布式训练,对绿色算力提出更高的需求。加快建设绿色数据中心,正成为保障资源及环境可持续发展的基本要求,打造绿色智算数字化底座,已从可选项变为必选项。

趋势2:

Arm架构能效比优势显著,为世界提供绿色选项

目前,Arm架构处理器的性能已经赶上甚至在某些领域超越x86架构处理器,同时依然能保持较低的功耗,能效比优势十分显著,综合成本较传统服务器有着明显的降低,为数据中心带来绿色新选择。

今年2月,国际学术期刊Nucleic Acids Research—篇被评价为“突破性进展”的论文:华中农业大学动物科技学院农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室主任赵书红教授团队开发的基因组育种大数据计算新工具HIBLUP(天权),首创基于V矩阵的“HE+PCG”策略,并针对鲲鹏算力底座链接了鲲鹏数学库KML,实现了在1小时完成方差组分估计及育种值求解,而其他软件需要长达数周甚至数月的时间。

阿里云g6r是基于Ampere Altra云原生处理器,面向容器、微服务、DevOps等云原生场景的云实例产品。7月,智臾科技宣布完成DolphinDB系统在g6r云实例上的部署,性价比相对传统架构高40%以上。

Arm架构在应用中的能效比的优势,赢得市场越来越多的正向反馈,第三方调研公司给出了整体的数据。Counterpoint今年2月发布的2022年全球服务器CPU市场报告显示,英特尔数据中心CPU部门收入与2021年相比下滑16%,AMD的数据中心产品组合虽然同比增长62%,但主要侵蚀的是英特尔的份额,两家合计份额下降至90.6%。而基于Arm的CPU收入首次超过10亿美元,其中亚马逊云科技(AWS)市场份额为3.16%,相比2021年的1.82%提升了近一倍,紧随其后的Ampere Computing市场份额为1.52%。

除了在Counterpoint统计中重点提及的亚马逊云科技和Ampere以外,绿色计算产业联盟会员单位英伟达、华为、飞腾、阿里巴巴、百度、遇贤微电子、鸿钧微电子等在Arm架构产品方面的布局也群星闪耀,实力不容小觑,可以预见,Arm架构服务器芯片市占率的持续增长已经成为大趋势。今年一季度,Gartner数据显示全球Arm服务器出货量占比达到了约7%,IDC数据则显示同期全球Arm服务器出货量占比约为10%。Arm架构正以能效比的显著优势,为世界提供绿色选

项。

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