數字經濟時代的關鍵資源是數據、算力和算法，其中數據是新生產資料，算力是新生產力，算法(fa)是(shi)(shi)(shi)新生產(chan)關系，這三者構成(cheng)了(le)數字經濟時代(dai)最基本的(de)生產(chan)基石。其中(zhong)，算力通俗(su)來(lai)說，就是(shi)(shi)(shi)計(ji)算能(neng)(neng)力，指的(de)是(shi)(shi)(shi)數據(ju)的(de)處(chu)理能(neng)(neng)力，通常采用TOPS（Tera Operations Per Second）作為單位，1TOPS代(dai)表處(chu)理器(qi)每秒鐘可進行(xing)一萬億次操作。小至手機、筆記本電腦、大到超級計(ji)算機，算力存(cun)在(zai)于各(ge)種智能(neng)(neng)硬件設備中(zhong)，沒有(you)算力就沒有(you)各(ge)種軟硬件的(de)正常應用。
自2023年3月，OpenAI正(zheng)式發(fa)布目前(qian)最強(qiang)大(da)的多模(mo)態預訓練(lian)大(da)模(mo)型(xing)GPT-4以(yi)來(lai)，國內外互聯網和(he)云(yun)服務大(da)廠、AI企業(ye)(ye)、行業(ye)(ye)頭部(bu)公司、高校及科研機構、大(da)數(shu)據及算力(li)(li)提(ti)供商等(deng)紛(fen)紛(fen)跟進，中(zhong)國迎(ying)來(lai)“百模(mo)大(da)戰(zhan)”，并帶(dai)動(dong)(dong)了(le)龐大(da)的算力(li)(li)需求(qiu)。除(chu)了(le)AIGC爆發(fa)外，其它數(shu)字經濟因素(su)，如工(gong)業(ye)(ye)、金(jin)融、通信、教育、醫療等(deng)行業(ye)(ye)的數(shu)字化轉型(xing)、也將推動(dong)(dong)算力(li)(li)需求(qiu)在未來(lai)幾年快(kuai)速(su)增長。
“新(xin)摩(mo)爾定(ding)律”指(zhi)出，未來(lai)每18個(ge)月，人類新(xin)增(zeng)的(de)(de)(de)數(shu)據就將(jiang)是計算(suan)(suan)機有(you)歷史(shi)以來(lai)的(de)(de)(de)數(shu)據量(liang)總和，呈現爆炸式(shi)增(zeng)長(chang)的(de)(de)(de)長(chang)期趨勢。而(er)超大規模的(de)(de)(de)數(shu)據量(liang)，對算(suan)(suan)力的(de)(de)(de)需求也將(jiang)呈現出前所未有(you)的(de)(de)(de)高度和強度。算(suan)(suan)力，將(jiang)成為支撐(cheng)數(shu)字經(jing)濟持續向縱(zong)深發展的(de)(de)(de)重要動力。
根據中國(guo)(guo)信通院報告，2022年中國(guo)(guo)總(zong)體算(suan)力(li)規(gui)(gui)(gui)模(mo)約為302 EFLOPS（EFLOPS=10^18次浮點運(yun)算(suan)/秒(miao)），智(zhi)能算(suan)力(li)規(gui)(gui)(gui)模(mo)約為178.5 EFLOPS，智(zhi)能算(suan)力(li)占(zhan)比約59.1%。IDC預測(ce)，2021-2026年中國(guo)(guo)智(zhi)能算(suan)力(li)規(gui)(gui)(gui)模(mo)年復合(he)增長率約為50%，通用算(suan)力(li)年復合(he)增長率約為18%。因(yin)此，預計(ji)至2026年，我(wo)國(guo)(guo)總(zong)體算(suan)力(li)規(gui)(gui)(gui)模(mo)將高達約1130 EFLOPS。
隨著算力慢慢成為發展數字經濟重要的生產力組成，基礎算力、智能算力以及超算算力等各種算力集成呈現多樣化發展態勢。從模組行業來看，集成了CPU/GPU/ASIC/FPGA/NPU等多種計算單元的算力模組，基于其通用計算與異構計算相結合的優勢，可覆蓋不同等級的AI算力區間，充分匹配端側計算和邊緣計算需求。隨著應用場景不斷擴展，算力模組及內置算力模組的各類型消費及物聯網終端將成為算力新載體。
算力模組概述
算力模組是面向各類對CPU/GPU/AI算力有強需求的專用場景開發的智能模組產品。它是智能模組（通信+智能操作系統+強算力支撐）的一個子集，基于SoC芯片開發而成，集成和融合了多種計算單元（CPU、GPU、ASIC、FPGA、NPU等），既有通用計算單元，也有高性能的專用計算單元，在減小尺寸、降低成本、降低功耗、易于開發等方面有突出優勢，可提供不同等級的硬件算力，并根據場景需求，匹配5G/Wi-Fi/千兆以太網等各類通信方式。
回(hui)顧模組的(de)(de)發展歷程(cheng)，標(biao)準通信(xin)模組從1.0時代(dai)(dai)的(de)(de)純(chun)通信(xin)能(neng)力(li)(li)，到(dao)2.0時代(dai)(dai)利用Open CPU技術替代(dai)(dai)外(wai)部(bu)MCU，實(shi)現(xian)一(yi)些(xie)簡單的(de)(de)邏(luo)輯控制能(neng)力(li)(li)，到(dao)3.0時代(dai)(dai)的(de)(de)同時具備4G/5G高速通信(xin)能(neng)力(li)(li)以及內置智能(neng)化操作(zuo)系統和(he)豐富(fu)的(de)(de)外(wai)設(she)接口。
復雜系統的(de)智(zhi)能模組(zu)經歷了(le)史無前例(li)的(de)快速發展，大(da)大(da)加速了(le)傳(chuan)統行業(ye)的(de)信息(xi)化(hua)和智(zhi)能化(hua)的(de)改(gai)造進程。然(ran)而，智(zhi)能模組(zu)由于系統復雜（同(tong)時支持(chi)Android、Linux以(yi)及(ji)HarmonyOS），且同(tong)時支持(chi)5G、Wi-Fi、BT、以(yi)太(tai)網、工業(ye)PCIE等各(ge)類通信方(fang)式(shi)，對于專用場景下的(de)算力(li)需求(qiu)，迫(po)切(qie)需要專用的(de)硬件算力(li)模組(zu)以(yi)及(ji)輕量化(hua)的(de)算力(li)系統支持(chi)行業(ye)的(de)迅速發展。
同時，2020年全球疫情的爆發，使得在線經濟、遠程辦公、元宇宙、AI+千(qian)(qian)行(xing)百(bai)業迎來了高速發展的(de)窗口期(qi)，智能、高效的(de)生(sheng)產力(li)工具正在走(zou)入千(qian)(qian)行(xing)百(bai)業。More inteligent、More efficient成(cheng)為(wei)數(shu)字(zi)化社(she)會的(de)代名(ming)詞。如何(he)提高新(xin)生(sheng)產力(li)工具的(de)效率，如何(he)加(jia)速新(xin)應(ying)用(yong)場(chang)景下商業化步伐(fa)，如何(he)為(wei)新(xin)數(shu)字(zi)經濟(ji)的(de)發展插上騰飛的(de)翅膀，重新(xin)被(bei)定義(yi)的(de)算力(li)模(mo)組在市場(chang)的(de)強烈需求下應(ying)運而(er)生(sheng)。
在要素組成方面，作為新(xin)一代基于ARM平臺的(de)輕量化算(suan)力(li)模組(zu)，其包括(kuo)專(zhuan)用(yong)場景(jing)可提(ti)供(gong)動態高效的(de)算(suan)法支撐、可同時支持(chi)不同類(lei)型的(de)通(tong)信方式、可編譯(yi)的(de)輕量化操(cao)作系統以及適應苛(ke)刻工業標準的(de)硬件性(xing)能等。
在與蜂窩通信的解耦方面，根據不(bu)同場景(jing)配置不(bu)同的(de)(de)通信方式(shi)，是算力模組(zu)的(de)(de)一個重要特征。隨著以ARM為基(ji)礎的(de)(de)復雜系統的(de)(de)硬件產品(pin)飛速迭代、半導(dao)體工(gong)藝的(de)(de)迅速發展(zhan)以及產業分(fen)工(gong)細化(hua)程度越(yue)來越(yue)高，如何(he)在細分(fen)領域(yu)提(ti)供高性價比(bi)、高契合(he)度的(de)(de)產品(pin)和(he)解(jie)決(jue)方案，成為擺在業界面前，迫切需要解(jie)決(jue)的(de)(de)問題。解(jie)耦蜂(feng)窩通信不(bu)是弱化(hua)其通信功能，而是根據不(bu)同場景(jing)需求，提(ti)供更(geng)高性價比(bi)、更(geng)高契合(he)度的(de)(de)產品(pin)。
在匹配智能化核心應用場景方面，算力模組呈(cheng)現出強大的適配性：
固(gu)定(ding)的(de)邊緣計(ji)算設(she)備，高算力模(mo)組搭配千兆以太網(wang)的(de)鏈接方式成(cheng)為主(zhu)要的(de)系(xi)統架(jia)構；
智能汽車輔助駕駛(shi)領域(yu)，端側的超強算力模組搭配中速率Cat.4通信(xin)模組；
而在(zai)智能汽車(che)的(de)智慧座艙領域，多屏多音響的(de)處理需求(qiu)和實時的(de)在(zai)線(xian)高清視頻的(de)需求(qiu)，甚(shen)至需要一(yi)個(ge)高算力(li)模組搭配2-3個(ge)5G無(wu)線(xian)通信(xin)模組；
專業的游(you)(you)戲(xi)玩家將海(hai)量的游(you)(you)戲(xi)計算(suan)放置到(dao)由(you)算(suan)力模組構建的云端(duan)計算(suan)，弱化對端(duan)側設備的算(suan)力需求；
工業互聯網領域，海量的機(ji)器(qi)數據和高時效性的無線數據傳(chuan)輸，正(zheng)是(shi)高算力模組+5G R16高速傳(chuan)輸模組的用武之地(di)；
全屋智(zhi)能(neng)(neng)(neng)時代到來之時，以家庭設備和家庭成員(yuan)為(wei)(wei)單位的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)存儲、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)計算(suan)和智(zhi)能(neng)(neng)(neng)傳(chuan)輸，雙算(suan)力模(mo)組(zu)+強Wi-Fi 6室內(nei)傳(chuan)輸+室外5G ODU傳(chuan)輸將真(zhen)正做到人與物(wu)的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化連(lian)接(jie)，并逐步(bu)成為(wei)(wei)運(yun)營商智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化產(chan)品方案(an)的(de)(de)最優(you)選擇。
算力模組方興未艾
在算力逐漸成為數字化社會的重要生產力，以及東數西算發展提速等大背景下，算力模組成為智能模組跟隨產業需求進行功能迭代的重要分支。物聯網眾多下游領域已不再簡單停留在實現數傳的單一需求，而是越來越向智能化和算力化升級。在arm架構服務器、AI零售、云游戲、數字人、直播、AR/VR、工業互聯網、邊緣側AI設備等領域，算力模組有廣闊應用空間。目前，已有多家頭部模組企業推出算力模組產品，競逐這一重要新興市場。算力模組正處于高速發展的早期階段。
廣和通
廣(guang)和通(tong)2022年開始投(tou)資“算力(li)模組開發項目(mu)”，啟(qi)動在智能計算領域的產品(pin)布局(ju)、業務布局(ju)。
2023年(nian)之前，廣和通帶算力的模組，主要產品(pin)形(xing)態是SoC智(zhi)能模組，在支付(fu)和車載(zai)領(ling)域應(ying)用(yong)較(jiao)多。在支付(fu)領(ling)域的應(ying)用(yong)已較(jiao)為(wei)成熟，國內車載(zai)以新能源車為(wei)主，SoC模組的滲透率也比較(jiao)高。智(zhi)能模組其他的行(xing)業拓展包括各類(lei)帶邊緣算力終端設備(bei)、機器人、IPC安防(fang)、工業檢測和控制(zhi)等行(xing)業。
2023年，廣和通推出12TOPS的5G高算力智能模組SC171來全面滿足機器人的各種AI需求，其(qi)基于高通(tong)QCM6490平臺(tai)設計(ji)，采(cai)用8核高性(xing)能(neng)處理(li)器，內置VDSP，集成(cheng)高性(xing)能(neng)圖(tu)形引擎，可以(yi)流暢播放(fang)4K視頻。除此之外，還(huan)專門成(cheng)立(li)了智能(neng)計(ji)算產品(pin)線，以(yi)AI賦(fu)能(neng)下(xia)游行業的智能(neng)化(hua)應用。
公司以智能割草機細分行業為突破點，聚焦于“感知機構”和“決策機構”相關技術的研發，提供雙目感知定位模組、決策算法和集成通信能力的邊緣算力模組，將人工智能、自動駕駛、機器視覺(jue)、高(gao)精差分GPS定(ding)位(wei)（RTK）等技術高(gao)度集成，為智能割(ge)草機器人行業提供全棧式解決方案，實(shi)現割(ge)草機器人的(de)環(huan)境感知、定(ding)位(wei)、地圖構建、路徑規劃、避障、導(dao)航(hang)、應用等全方位(wei)功能。
美格智能
2022年3月(yue)，美格智能前(qian)瞻(zhan)性提出“算(suan)力模(mo)組(zu)”概念和“無算(suan)力、不智能”的(de)產品(pin)迭代理念，并在公司(si)內部單獨建(jian)立(li)算(suan)力模(mo)組(zu)產品(pin)線，專注(zhu)于拓展模(mo)組(zu)產品(pin)的(de)計算(suan)能力應(ying)(ying)用(yong)以及(ji)下游(you)領(ling)(ling)域的(de)擴展，深入挖掘如(ru)何在模(mo)組(zu)形態上(shang)充分(fen)發(fa)揮CPU/GPU/AI等計算(suan)單元的(de)性能，在算(suan)力模(mo)組(zu)的(de)產品(pin)規劃、設計開發(fa)、資質認證、應(ying)(ying)用(yong)領(ling)(ling)域等方面持續高強度投入。
隨著2023年以來，AIGC和大模型的市場爆發，大數據的處理和推理形成云端處理和邊緣側/終端側處理相結合的趨勢。美格智能持續關注技術和產業趨勢，堅持在智能模組和高算力模組領域高強度投入。當前，公司算力模組產品已可覆蓋從0.2TOPS到近48TOPS的AI算力區間，其中，高算力模組產品已經可以運行類似于Stable Diffusion、Llama 2等復雜大模型，為在各(ge)種(zhong)不同類(lei)型的終端(duan)產品的端(duan)側執行生成式AI的各(ge)類(lei)應用(yong)，提供了(le)標(biao)準的軟硬件環境；未(wei)來算(suan)力性能(neng)將持(chi)續增強，可(ke)更充分(fen)匹配端(duan)側計算(suan)和邊(bian)緣計算(suan)需求(qiu)，應用(yong)場景(jing)不斷擴(kuo)展(zhan)。
目(mu)前，算力模組已經成(cheng)為美格智(zhi)能(neng)(neng)極(ji)具特色的標簽產品，與(yu)智(zhi)能(neng)(neng)座艙、新零(ling)售、工業互聯(lian)等領域的定制(zhi)化解決(jue)方案結合，智(zhi)能(neng)(neng)化和定制(zhi)化的特性使得公司的差異(yi)化競(jing)爭能(neng)(neng)力進(jin)一(yi)步(bu)鞏(gong)固。
移遠通信
2023年以來，移遠通信(xin)顯著(zhu)加大了對算力模(mo)組領(ling)域的(de)投入力度，頻頻推出新的(de)算力模(mo)組產品：
2023年3月，移遠通(tong)信宣布，公(gong)司5G模組與(yu)英偉達Jetson AGX Orin平臺已成功完(wan)成聯調，實現(xian)5G通(tong)信+AI邊緣計算能(neng)力。
2023年11月，移遠(yuan)通信(xin)相繼在投資者(zhe)互動平臺表示，在智(zhi)能(neng)模組領域(yu)，高算力(li)正在成(cheng)為(wei)行(xing)業(ye)新標(biao)桿(gan)，公司基(ji)于(yu)不同平臺已開發出(chu)多款智(zhi)能(neng)算力(li)模組，適用于(yu)工業(ye)質檢、智(zhi)能(neng)相機、戶外機器人、邊緣計算盒子(zi)、智(zhi)慧零售等(deng)多個(ge)領域(yu)。
伴隨邊(bian)緣計算(suan)能力的逐步升級，搭配移遠算(suan)力模組(zu)的應用終端將能夠(gou)實時處理數據并做出更(geng)快的數據驅動決策，同時模組(zu)還(huan)具有低(di)功(gong)耗、高速(su)連接和先(xian)進的安全性等多重優勢(shi)。
2024年3月，移遠通信進一步表示，公司的智能算力模組已可應用于AI服務器上，助力客戶推出定制化的SoC陣列服務器產品，可對CPU、GPU、NPU資源進行集中管理與分配實現算力共享。公司目前已為國內頭部的互聯網平臺供應算力模組并已實現量產。
日海智能
隨著ChatGPT語言模型的火爆，日海智能也推出了高算力智能模組產品，部分產品可以提供10-15TOPS左右的算力，助力AIoT在各行各業的發展。公司智能模組產品采用高通8核處理器，高度集成無線蜂窩通信、短距離通信、多衛星接收機功能，全面覆蓋各類網絡制式，可廣泛應用于智能支付、廣告傳媒、汽車、智慧醫療等設備與行業中。
算力模組發展面臨的挑戰
目前，算力行業面臨的主要問題是技術瓶頸。雖然算力技術在不斷創新，但是在處理大數據和復雜模型的情況下，仍然面臨著計算速度慢、能耗高等問題。對于算力模組領域同樣如是。因此，需要模組廠商聯合芯片廠商進(jin)一(yi)步加強研發，推廣新(xin)的(de)、能提高算(suan)力(li)的(de)效率和(he)性能的(de)技術。
與此同時，隨著算力技術的應用范圍不斷擴大，安全性和可靠性問題也日益凸顯。在算力(li)行業中，數據安全和算力(li)可靠(kao)(kao)性(xing)是至關重(zhong)要(yao)的(de)。因此(ci)，算力(li)模(mo)組廠商(shang)也需要(yao)進一(yi)步加強算力(li)技術的(de)安全性(xing)和可靠(kao)(kao)性(xing)，保障數據安全和計算能力(li)可靠(kao)(kao)。
此外，目前算力產業鏈還不夠完善，各個環節(jie)之間(jian)缺乏(fa)協同和(he)配合(he)，導(dao)致算力(li)資源的浪(lang)費和(he)利(li)用率的低(di)下。算力(li)模組廠商作為算力(li)產業(ye)鏈的重要(yao)一(yi)環，需要(yao)進(jin)一(yi)步完善(shan)與上下游合(he)作伙伴的協同配合(he)，共同建(jian)立(li)行業(ye)標(biao)準和(he)規范，促進(jin)產業(ye)協同和(he)資源整合(he)。
寫在最后
隨著物聯網持續發展，對于模組及終端產品的智能化和高算力的需求將更為明顯，在蜂窩連接基礎上進一步提供智能化操作系統和AI算力的智能模組、AI算力模組，在整體模組行業中的滲透率將進一步提升。一方面，隨著邊緣域計算的發展，算力模組的重要性逐漸凸顯。目前數據處理正在逐漸從云端向邊側、端側擴散，數據就近處理的場景不斷涌現。終端側算力需求的激增和邊緣計算場景的極大豐富，將帶動高算力模組品類高速發展。
另一方面，算力模組能讓終端開發者基于標準化的模組完成低成本、短流程的產品設計和制造，為海量場景提供穩定的通信能力和邊緣(yuan)算力，降低大模(mo)型的使用成(cheng)本(ben)。
