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高效運算系統發展趨勢暨大廠布局分析

書號:HP2212

出版單位:資策會MIC

出版類型:平面出版品

出版日期:2022/11/25

頁數:148

ISBN:9789575818845

定價:NT$14800

摘要

     2020年初COVID-19疫情爆發後,各國企業紛紛開始採取包含遠距上班、視訊會議等新的工作模式,造成全球資料傳輸量大幅提升,亦推動各種新的雲端應用出現。大量增加的雲端運算需求促使雲端服務廠商持續加大資本投資,開始興建資料中心。加上距2050年淨零碳排時程持續接近,各企業均透過各種方式來降低自身碳排放量,藉此即早達成淨零碳排的目標,其中需要消耗大量電力的資料中心與伺服器,則被列為重點關注的對象。模組化、綠色運算、節能省電及液冷等關鍵詞,皆為符合當前各企業所面臨的困難。

    此外,全球雲端服務的需求亦大量增加,間接促使雲端服務提供商加速進行雲端資料中心的布局,這也將進一步影響雲端設備與託管服務商的發展走向。以Amazon網路服務公司(Amazon Web Services, AWS)、Microsoft AzureGoogle雲端平台(Google Cloud Platform, GCP)為首的三大雲端服務的供應商市占率來看,其總共約占全球雲端市場的55%以上,具有相當高的影響力。不難發現,其三大服務供應商更加關注於「資料在地化」、「永續發展」、「社群發展」等議題,這也將為全球雲端運算產業帶來新興變化。

    近年全球伺服器市場的發展,各企業之數位轉型需求亦提升,需要開始建置或升級機房,讓原本成長開始趨緩的伺服器市場重新活絡。2021年全球伺服器市場規模增加,達到將近13百萬台,品牌商前三大分別為Dell EMCHPE以及浪潮。未來幾年在5GAIHPC等關鍵技術持續成熟的情形下,將會使全球伺服器市場持續成長。

    雲端服務對高效能運算及AI運算力的需求提升,促使處理器廠商面對更加複雜化的運算需求,開始不斷擴增產品線,促使不同類型AI加速晶片產品的出現。面對此一市場應用趨勢,各家廠商開始推出採取不同策略:全球處理器龍頭Intel透過XPU戰略,推出資料中心與AI加速晶片並強化繪圖核心架構的開發;AMDCOVID-19疫情之勢,推出多款高中低階產品,持續提高在PC市場的市占,並在完成併購Xilinx後期盼拓展下一波的資料中心業務,進而強化其他產品線發展;NVIDIAGPU、繪圖工作站(Computer-Generated Imagery, CGI)加速晶片跨足不同資通訊垂直領域,包括邊緣運算、機器人、人工智慧乃至自駕車等延伸布局其他產品。足以可見未來的2023年與2024年高階運算處理器市場版圖競爭之激烈。



  • 前言 I
    目錄 III
    圖目錄 V
    表目錄 VII
    第一章 雲端科技與資料中心布局發展 1
    一、 全球資料中心市場動向分析 1
    二、 2021年雲端服務供應商於資料中心布局 10
    三、 打造數位雲端科技巨獸-Meta資料中心的發展策略 39
    四、 資料中心關鍵技術-液冷散熱解決方案的興起 56
    五、 展望資料中心發展四大關鍵議題 64
    第二章 全球伺服器品牌大廠布局策略分析 69
    一、 全球市場發展概況 69
    二、 前三大品牌廠商產品布局分析 71
    三、 前三大品牌廠未來發展方向 78
    第三章 全球處理器品牌大廠布局策略分析 85
    一、 Intel產品布局策略分析 85
    二、 AMD產品布局策略分析 97
    三、 NVIDIA產品布局策略分析 112
    第四章 結論 130
    一、 Computex 2022展會趨勢 130
    二、 美國高階晶片禁輸中國大陸之衝擊與效應 139
    附錄 143
    一、 英文名詞縮寫對照表 143
    二、 中英文名詞對照表 146
  • 圖1 1 超大規模資料中心網路結構 3
    圖1 2 全球資料中心市場規模 4
    圖1 3 全球資料中心發展動向 5
    圖1 4 資料中心技術動向 8
    圖1 5 雲端資料中心於連網結構的分層位階 11
    圖1 6 雲端資料中心之地理與區域產品系譜 13
    圖1 7 AWS布局AI鞏固雲端龍頭地位 18
    圖1 8 AWS策略上透過雲端技術切入元宇宙應用 19
    圖1 9 AWS技術上切入垂直領域解決方案 19
    圖1 10 Microsoft利用商用軟體拓展雲端版圖 22
    圖1 11 Microsoft近年拓展雲端版圖動態 23
    圖1 12 Google布局多雲服務搶攻企業市場 26
    圖1 13 Google近五年雲端發展動態 27
    圖1 14 雲端服務供應商新區域資料中心規劃 30
    圖1 15 2021年台灣廠商伺服器出貨占比(依出貨對象分類) 40
    圖1 16 Meta轉型成為元宇宙公司聚焦虛實整合 42
    圖1 17 Meta近年營收狀況 44
    圖1 18 Meta近年資本支出 45
    圖1 19 Meta資料中心數量成長趨勢 47
    圖1 20 國際大廠加入OCP計畫的時間軸 50
    圖1 21 Meta資料中心硬體研發路徑圖 52
    圖1 22 資料中心新型態冷卻方案示意圖 58
    圖1 23 散熱廠商及伺服器廠商布局液冷散熱 62
    圖2 1 全球伺服器市場規模,2016-2025年 70
    圖2 2 2020-2022年全球伺服器前三大品牌商市占率 71
    圖2 3 2016-2021Q3 Dell營收區分 72
    圖2 4 2016-2021Q3 HPE營收區分 73
    圖2 5 2016-2021H1 浪潮營收區分 74
    圖2 6 Dell IT即服務Project APEX 79
    圖2 7 HPE GreenLake平台 80
    圖3 1 Intel近十年營收表現 87
    圖3 2 Intel事業群營收表現 89
    圖3 3 AMD近十年營收表現 99
    圖3 4 AMD兩大事業群近八季營收表現 100
    圖3 5 NVIDIA近年營收情形by產品線 115
    圖3 6 NVIDIA近年營收情形by地區 117
    圖3 7 導因於軟體服務增加,NVIDIA近年毛利率穩定提升
    118
    圖3 8 NVIDIA及競爭業者近年(R&D)支出營占收比 119
    圖3 9 NVIDIA DRIVE Map以Lidar建立高精度環境圖層
    122
    圖3 10 QODA作為量子運算單元與傳統HPC混合運算程式架構
    126
    圖4 1 模組化伺服器產品示意圖 133
    圖4 2 技嘉展示直接式液體冷卻伺服器產品 134
    圖4 3 技嘉展示沉浸式伺服器產品 135
  • 表1 1 資料中心網路組成重點 3
    表1 2 資料中心市場重點動向 4
    表1 3 全球區域別資料中心發展動向說明 5
    表1 4 資料中心主要通訊機器/光零組件動向 6
    表1 5 資料中心技術動向說明 8
    表1 6 資料中心廠商動向 9
    表1 7 雲端資料中心之服務區域屬性與定義 13
    表1 8 雲端服務提供商於資料中心布局比較 31
    表1 9 2020年AWS資料中心發展動態與事件 36
    表1 10 2020年Azure資料中心發展動態與事件 37
    表1 11 2020年GCP資料中心發展動態與事件 38
    表1 12 四大雲端服務商資料中心發展概況 41
    表1 13 Meta全球資料中心基本資料 48
    表1 14 直接液體冷卻技術廠商彙總 59
    表1 15 沉浸式冷卻技術廠商彙總 60
    表1 16 台灣伺服器散熱廠商彙總 61
    表2 1 全球伺服器前三大品牌商產品線彙整表 76
    表2 2 美中品牌廠商經營策略彙整表 78
    表3 1 RX 6000系列及RX 6000M系列GPU規格 106
    表3 2 NVIDIA 公司基本資料 112
    表3 3 NVIDIA 主要產品線 113
    表3 4 NVIDIA 近年重大併購案件 121
    表3 5 NVIDIA 近年併購與未來發展分析 123
    表4 1 NVIDIA搭載Grace CPU之伺服器產品 131
    表4 2 Computex 2022邊緣運算伺服器一覽表 137
    表4 3 NVIDIA與AMD高階AI加速器基本資料 140

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