2022年1月12日，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導意見》（以下簡稱“意見”）。意見指出，要形成“數(shù)網(wǎng)”、“數(shù)紐”、“數(shù)鏈”、“數(shù)腦”、“數(shù)盾”系統(tǒng)。

　　隨后，貴州省、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)、成渝地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、長三角地區(qū)、京津冀地區(qū)等多個省份及地區(qū)紛紛響應。2022年2月17日，8個國家算力樞紐節(jié)點和10個國家數(shù)據(jù)中心集群完成批復，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設(shè)計，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。

　　“東數(shù)西算”將如何影響半導體，成為半導體產(chǎn)業(yè)的關(guān)心的話題。

“東數(shù)西算”，為何勢在必行？

　　首先，“東數(shù)西算”的重要背景是數(shù)據(jù)量暴增已經(jīng)成為不可逆的必然趨勢。隨著大數(shù)據(jù)在社會越來越多的領(lǐng)域被應用，數(shù)據(jù)中心（IDC）已經(jīng)不僅僅是科技公司、科研機構(gòu)等機構(gòu)的剛需；社會治理與公共服務、金融、能源、交通、商貿(mào)、工業(yè)制造、教育、醫(yī)療、文化旅游、農(nóng)業(yè)、空間、生物等領(lǐng)域都是數(shù)據(jù)中心的重要用戶。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，數(shù)據(jù)成為了各國最重要的資源之一。據(jù)路透社報道，烏克蘭政府正在將保存敏感數(shù)據(jù)的設(shè)備及備份運送到其他地區(qū)。

　　在這樣的趨勢下，數(shù)據(jù)中心市場正在快速增長。與此同時，中國已成為全球第二大IDC市場，占全球市場份額的10%；美國第一，占39%。2021上半年中國邊緣計算整體市場高速增長84.6%，預計到2025年中國市場將增長至74億美元，全球市場將增長至347億美元，全球邊緣計算服務器市場需求爆發(fā)式增長。

　　其次，為何要把算力遷移至西部地區(qū)？

　　目前我國的數(shù)據(jù)中心大多數(shù)布局在算力需求較高的東部地區(qū)。但在相對繁華的東部地區(qū)，數(shù)據(jù)中心所需的必要資源，如電力、水、土地等成本相對較高。

　　以電力資源為例，目前我國的電力分布并不均衡。北京大學能源研究院研究表明，陜西、浙江、吉林和湖南煤電利用小時均不足4500小時，屬于電力供給寬松的范圍；而江西超過6000小時，安徽接近5500小時，均為電力供給緊張。

　　去年9月，中國多個省份發(fā)布限電通知，由于電力短缺，中國臺灣有過多次突發(fā)停電情況。電力問題已經(jīng)成為了影響產(chǎn)業(yè)的核心問題，因此我國提出了“西電東送”，把需要大量能源的產(chǎn)業(yè)向能源相對豐富的地區(qū)轉(zhuǎn)移。

　　相同邏輯的“東數(shù)西算”也是國家又一項重要戰(zhàn)略工程。

“東數(shù)西算”，帶動哪類半導體？

　　“東數(shù)西算”的本質(zhì)是數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的遷移，“東數(shù)西算”工程吸引的大規(guī)模投資的帶動效應，將會有效擴大產(chǎn)業(yè)鏈上各行業(yè)的投資。作為產(chǎn)業(yè)鏈上游，半導體產(chǎn)業(yè)也被注入了新的增長動力。而作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)的三大類芯片，計算芯片、存儲芯片和服務器芯片及接口芯片受益明顯，相關(guān)國產(chǎn)半導體廠商也將有機會在這樣的市場背景下獲得發(fā)展。

計算機芯片

　　隨著數(shù)據(jù)處理量的提升，對于芯片的數(shù)量以及傳輸數(shù)據(jù)的速度都有較高的要求，因此負責數(shù)據(jù)運算的CPU、GPU、FPGA、XPU的需求也在提高。

　　CPU領(lǐng)域，龍芯中科在2021年龍芯推出了自主研發(fā)的LoongArch，包含近2000條指令，2020年新研發(fā)的CPU均支持LoongArch指令集。而基于龍芯打造的生態(tài)，聯(lián)想、清華同方等近百家廠商已推出了上百款龍芯桌面、服務器、網(wǎng)安、密碼的產(chǎn)品。

　　此外，基于國產(chǎn)CPU廠商飛騰的高性能服務器芯片、高效能桌面芯片、以及高端嵌入式芯片的解決方案也已經(jīng)覆蓋網(wǎng)信、電信、金融、數(shù)字城市等領(lǐng)域，涉及云計算、大數(shù)據(jù)、5G、AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)方向。

　　GPU領(lǐng)域，2021年12月，景嘉微發(fā)布了第三代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能圖形處理器芯片——JH920，JH920主要應用于中高端圖形顯示、通用計算、嵌入式等領(lǐng)域。支持4路獨立顯示輸出，支持多屏同時輸出，全面支持國產(chǎn)CPU、國產(chǎn)操作系統(tǒng)和國產(chǎn)固件，可廣泛應用于PC、服務器、圖形工作站等設(shè)備，滿足地理信息系統(tǒng)、圖像匹配、信號處理、機載車載艦載顯控等顯示計算需求。

　　同年國產(chǎn)GPU廠商芯動科技推出了國產(chǎn)高性能4K級顯卡GPU芯片“風華1號”。“風華1號”單芯片A卡渲染能力達到160GPixel/秒，F(xiàn)P32浮點性能達到5T FLOPS，支持Linux/龍芯/Windows/安卓操作系統(tǒng)圖形框架；而“風華1號”雙芯片B卡FP32浮點性能達到10T FLOPS，可以對標英偉達Tesla T4 GPU（FP32/8.1T FLOPS）。

　　FPGA領(lǐng)域，國產(chǎn)廠商包括安路科技、智多晶、紫光同創(chuàng)、博微視、高云半導體、深維科技、遨格芯電子等。不過正如國產(chǎn)CPU、GPU領(lǐng)域，國產(chǎn)FPGA芯片相對于國外公司的發(fā)展也相對較晚，目前賽靈思已經(jīng)實現(xiàn)了7nm FPGA芯片的量產(chǎn)，而國內(nèi)量產(chǎn)的FPGA芯片大多仍處于55nm、40nm制程，僅有少量的28nm FPGA芯片出貨，不過復旦微已經(jīng)在研發(fā)14nm的FPGA器件。

　　相對來說國產(chǎn)計算芯片仍處在起步階段，國產(chǎn)廠商們需要在發(fā)展的過程中不斷探索、學習。對于國產(chǎn)廠商來說，在起步階段先求生存，借助現(xiàn)有生態(tài)的其他角色才能更好發(fā)展；長期來看的需要擺脫兼容思路，站穩(wěn)腳跟后發(fā)展自有的核心技術(shù)。

存儲芯片

　　在數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長的趨勢下，存儲芯片的數(shù)量和性能需求大幅上升。在這一領(lǐng)域，國內(nèi)有長江存儲、合肥長鑫這樣的領(lǐng)先企業(yè)。

　　長江存儲已經(jīng)在128層3D NAND閃存的生產(chǎn)收益率方面取得了進展。長江存儲已將64層3D NAND閃存制造的收益率提高到成熟水平并有望在2022年上半年實現(xiàn)月產(chǎn)量增至10萬片的目標。

　　專注DRAM的長鑫存儲也正在提高產(chǎn)量。2022年3月，長鑫存儲的注冊資本增加至485.8億元人民幣。目前長鑫存儲已量產(chǎn)19nm DDR4/LPDDR4/LPDDR4X等，良率在70-75%。同時計劃在2022年將產(chǎn)量增加一番，達到每月120000片，中長期目標為300000片并計劃在年底量產(chǎn)DDR5。

服務器芯片和接口芯片

　　為了匹配以CPU日益提高的運行速度及性能服務器芯片和內(nèi)存接口芯片也將得到發(fā)展。在這一領(lǐng)域，國內(nèi)廠商瀾起科技可以提供業(yè)界領(lǐng)先的高性能、低功耗內(nèi)存接口芯片，內(nèi)存模組配套芯片，PCIe Retimer芯片等。值得一提的是，瀾起還擁有津逮CPU和混合安全內(nèi)存模組組成的津逮服務器平臺，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域有更多的可能性。

“東數(shù)西算”，是未來

　　“東數(shù)西算”在擴大算力規(guī)模的同時能夠提高網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量，實現(xiàn)全國算力規(guī)模化集約化發(fā)展，保障中國數(shù)字化轉(zhuǎn)型及數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。

　　同時通過加大數(shù)據(jù)中心在西部的布局，將大幅提升綠色能源使用比例，有利于促進綠色低碳發(fā)展。

　　此外，加大算力設(shè)施在西部的建設(shè)力度和東部數(shù)據(jù)向西部的合理流動，也會帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，延展東部發(fā)展空間、提升西部網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，形成東西部共同平衡發(fā)展的格局。

　　“東數(shù)西算”還能帶來怎樣的可能性，我們翹首以待。