华为昇腾:国产算力王者,产业链全景解析
时间:2025-01-16 12:10
上述文章报告出品方/作者:乐晴智库精选;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。
AI浪潮全面爆发以及国产替代加速背景下,华为昇腾计算产业正在加速引领国内AI算力发展。目前,昇腾系列AI处理器已成为全国各地建设人工智能计算中心的首选。从中国移动2024-2025年新型智算中心集采项目等招标与公示来看,以华为昇腾为代表的国产算力商占据主导地位,中标的七家企业均为华为昇腾生态整机硬件伙伴,包括昆仑技术、华鲲振宇、宝德计算机、百信信息、长江计算、神州鲲泰、湘江鲲鹏。当前华为AI布局涵盖从底层硬件到上层应用的多个环节,形成了以芯片、盘古大模型、鸿蒙系统、欧拉操作系统、昇腾AI处理器为核心的全方位技术体系。昇腾面向AI计算,是华为在AI领域的重要布局,也是国产算力引领者和风向标。01
华为昇腾计算产业概览
华为昇腾计算产业是基于昇腾系列处理器和基础软件构建的全栈式AI计算基础设施,提供行业应用和服务,包括昇腾系列处理器、系列硬件、AI计算框架等全产业链,为整个昇腾AI产业的底层核心支撑。昇腾计算产业的产品和服务覆盖了端、边、云三个领域,满足不同用户的需求。
昇腾计算产业生态:
资料来源:《昇腾计算产业发展白皮书》
02
华为昇腾硬件
华为昇腾的硬件产品包括多款AI处理器芯片,以及基于芯片开发的模块、板卡、小站、服务器、集群等产品形态。代表性AI处理器芯片:昇腾910用于训练业务、310用于推理。昇腾910:华为昇腾系列的旗舰产品,提供强大的云端AI计算能力,主要用于大规模数据中心和AI训练任务,是业界单芯片计算密度最大的芯片之一。910基于7nm工艺的计 算芯粒和基于16nm的I/O芯粒的组合集成,同时集成了4片HBM2内存芯粒。算力达到256TFlops(FP16),整数精度(INT8)算力达到512 TOPS。昇腾910B:作为昇腾910的升级版或替代方案,应对全球供应链挑战而推出的本土化解决方案。910B采用中芯国际N 1工艺,同样也是处于7nm节点,但是在能效比和某些特定算力指标上可能更胜一筹。昇腾310:面向边缘计算的AI芯片,专为低功耗AI计算设计,采用 12nm 工艺,是华为第一颗商用的AI SoC芯片,最大功耗仅为8W,支持 16 通道全高 清视频解码。昇腾610:主要搭载于华为智驾系统,配套于问界系列、智界S7、阿维塔11&12、极狐阿尔法S等车型;其中,问界系列及智界S7均配置基于1颗昇腾610芯片打造的MDC计算平台。此外,华为基于昇腾910和昇腾310打造出了Atlas系列产品,如Atlas300I Pro推理卡、Atlas 300T Pro训练卡、Atlas 500 A2智能小站、Atlas 900 AI集群等,以满足不同场景下的AI算力需求。Atlas900AI训练集群具有高达256PFLOPS的算力。为了实现这样的算力,如果使用通用CPU,需要6195个机柜,GPU需要208个机柜,而NPU如昇腾只需要128个机柜。
资料来源:昇腾官网
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华为昇腾软件生态
华为昇腾不仅提供硬件产品,还围绕这些硬件构建了完整的软件生态。异构计算架构CANN:类似于英伟达CUDA的架构,负责调度分配计算到对应的硬件上,提高硬件性能的利用率。2024年华为全联接大会上,全新发布的CANN 8.0版本新增了200多个深度优化的基础算子、80多个融合算子以及100多个通信、矩阵运算等API,极大地加速了原生创新进程。AI计算框架昇思MindSpore):华为自主研发的深度学习框架,支持云、边、端灵活部署,全场景覆盖,已成为国产框架市占率第一。全流程开发工具链MindStudio:为开发者提供简单易用的开发工具,支持从算子开发、模型训练、模型推理到应用开发的全流程,降低开发门槛。
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华为昇腾生态合作伙伴
2024年,华为推出了根生态计划,围绕鲲鹏、昇腾、鸿蒙三大根技术,来打造开发者和伙伴的生态体系。2025年,华为将在根生态体系的原生开发上加大投入,计划每年投入10亿元来支持原生开发计划。华为昇腾生态伙伴包含整机硬件伙伴、IHV硬件伙伴、应用软件伙伴、一体机解决方案伙伴以及生态运营伙伴五大类。昇腾AI计算生态合作硬件合作伙伴已扩展至60多家,包括14家整机合作伙伴与50多家APN(Ascend Partner Network)成员。模型层面上昇腾AI与产业界共同构建从规划、开发到产业化的大模型全流程使能体系,孵化了40多个原生大模型及50多个大模型应用。
昇腾生态整机硬件:核心伙伴包括昆仑技术、华鲲振宇、长江计算(烽火通信控股)、神州鲲泰(神州数码旗下)、湘江鲲鹏(拓维信息旗下)、清华同方(同方股份是品牌持有者)、安擎、宝德计算机、百信信息等多家厂商。昇腾生态核心运营伙伴包括极视角、中软国际、软通智慧、百信、神州新桥等。软件伙伴也从 100 多家发展到 2000 多家,联合开发的解决方案也已 4000 多个,广泛应用于互联网、金融、政府、电信、能 源、交通、公共事业等行业核心业务场景。
资料来源:昇腾官网软通动力作为昇腾生态的重要合作伙伴,是多地昇腾AI生态创新中心多样化算力能力服务商;常山北明作为昇腾生态的合作伙伴,主要开发基于昇腾芯片的行业解决方案;科大讯飞与华为昇腾共建国产算力底座,赋能行业大模型奠定主要基础;麒麟信安作为昇腾生态的基础软件合作伙伴,提供基于昇腾处理器的操作系统等解决方案。神州数码是华为第一批人工智能服务器三家合作伙伴之一,也是昇腾优选级合作伙伴;神思电子2020年9月加入昇腾万里ISV伙伴计划,成为首批昇腾万里伙伴;润和软件2021年底润和软件加入昇腾万里伙伴计划。四川长虹子公司四川虹信打造基于昇腾的天宫系列AI服务器,包括AT800等;2024年6月,云从科技与华为昇腾在重庆两江新区数字经济产业园签署了《云从科技&昇腾原生开发合作备忘录》。在“共建开放生态,共赢数智未来”新春媒体沙龙上,华为表示:“华为一直坚持打造开放的计算产业生态,持续坚持根技术创新,与产业界共同打造鲲鹏、昇腾计算产业生态。” 将进一步加速引领推动国内AI技术的发展和应用。