從云計算概念落地以來，經(jīng)過近20年的發(fā)展，其已成為推動千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的底座，重塑了IT采購的商業(yè)模式，市場分析到2027年全球云計算市場規(guī)模將突破萬億美元。

作為云計算的重要服務模式之一，IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務）讓企業(yè)能夠輕松地將其本地機房遷移至云端，實現(xiàn)算力資源的按需使用。然而，緊隨其后的云桌面技術(shù)雖然初衷相似，即將用戶的桌面環(huán)境虛擬化并運行在云服務器上，但發(fā)展路徑和境遇卻截然不同。

IDC最新發(fā)布的《2024年下半年中國云終端市場跟蹤報告》顯示，2024全年中國云終端市場出貨量為421.7萬臺。這已經(jīng)是同比增長40.0%的亮眼數(shù)據(jù)，不過和PC整機的出貨量相比，也僅為冰山一角。

原因是什么？答案或許很簡單：傳統(tǒng)云桌面并沒有形成“普適生產(chǎn)力”。

傳統(tǒng)云桌面的局限性

從個人使用角度來看，電腦是我們每個人重要的生產(chǎn)力工具。所以在對它的選購中，性能一定是考量的重要因素。換句話說，使用體驗是我們評價一臺電腦好還是差的重要標準，如果經(jīng)?？D、應用打不開或者不響應，顯然不可接受。

制約云桌面發(fā)展的阻礙就來源于此，傳統(tǒng)云桌面長期受限于CPU架構(gòu)的性能瓶頸，這體現(xiàn)在：

1、體驗不足。在圖形渲染、視頻編解碼、3D建模等場景中，CPU需扮演“雙重角色”，導致應用卡頓、視頻會議掉幀、在線教育3D建模困難等問題。

2、兼容不佳。CPU模擬的云電腦渲染能力十分有限，在瀏覽器的WebGL加速場景，即使提升CPU的核心數(shù)也無法保障用戶流暢使用。

3、資源瓶頸導致成本抬升。由于CPU負載過高，不僅影響系統(tǒng)響應速度，還降低了單臺服務器支持的云桌面并發(fā)路數(shù)，從而增加了整體TCO。

無疑，這制約了云桌面的落地應用場景。從市場上來看，呼叫中心、研發(fā)辦公、學校機房教室等是過去云桌面的主要應用場景，它們從方便運維管理、保障數(shù)據(jù)安全和靈活性、便捷性等為出發(fā)點，滿足獨特業(yè)務需求，并有一個共同點——輕度的計算負載。

在更多的業(yè)務場景，不是不想用，而是用了帶不動。傳統(tǒng)云桌面長期困于CPU架構(gòu)的“小馬拉大車”，限制了云桌面這一技術(shù)創(chuàng)新模式的潛力。

突破點在于要提升云桌面的體驗，讓該方案產(chǎn)品形成真正的、普適的生產(chǎn)力工具，實現(xiàn)從云化的“桌面”到云化的“電腦”躍遷，跨越生產(chǎn)力鴻溝。

云電腦：GPU為CPU卸載負擔

新型GPU云電腦可將算力重新分工——CPU專注邏輯運算，GPU獨立承擔圖形渲染、AI推理等重載任務，實現(xiàn)“專業(yè)的人干專業(yè)的事”。

具體來說，通過將一塊物理GPU切分成多個虛擬GPU，并發(fā)服務于多路云桌面負載，相當于讓每一路傳統(tǒng)云桌面能夠享有獨立的GPU。在國產(chǎn)GPU創(chuàng)新公司摩爾線程看來，新型GPU云電腦的核心能力已經(jīng)可以全面對標物理PC，用戶體驗實現(xiàn)從“可用”到“好用”的跨越。

當然，從“可用”到“好用”的背后，可不是為服務器插個GPU卡那么簡單，其需要解決三大核心挑戰(zhàn)。

一是GPU圖形驅(qū)動程序挑戰(zhàn)。GPU加速虛擬機和應用程序的核心是通過圖形驅(qū)動程序兼容DirectX、OpenGL、Vulkan等主流圖形接口。圖形驅(qū)動的支持依賴于底層GPU架構(gòu)和驅(qū)動程序軟件兼容。

二是GPU虛擬化技術(shù)挑戰(zhàn)。GPU本身設(shè)計用于高并行計算，在虛擬化過程中需要對GPU資源進行抽象和切分，這會引入額外的調(diào)度和管理開銷，容易導致性能下降。同時，理想狀態(tài)下，GPU虛擬化技術(shù)應能根據(jù)不同業(yè)務負載動態(tài)分配算力，這需要復雜的監(jiān)控、調(diào)度與管理機制支持。此外，如何虛擬化GPU專用的內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)，確保每個虛擬機都能高效、隔離地訪問GPU內(nèi)存，也十分具有挑戰(zhàn)性。

三是軟硬件兼容性和生態(tài)挑戰(zhàn)。確保GPU云電腦與各種應用、操作系統(tǒng)和硬件生態(tài)的兼容性至關(guān)重要，支持Windows和國產(chǎn)化操作系統(tǒng)等，建立廣泛的生態(tài)系統(tǒng)兼容性是一項巨大任務。

摩爾線程：開創(chuàng)性GPU虛擬化技術(shù)，云電腦跨越生產(chǎn)力鴻溝

面對技術(shù)挑戰(zhàn)，現(xiàn)實是，多數(shù)國內(nèi)芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)為了降低研發(fā)難度，往往走上一條只做AI加速卡的“捷徑”，因而錯失了圖形渲染的入場券，更別說研發(fā)GPU虛擬化技術(shù)。

在此方面，摩爾線程則始終堅持全功能GPU研發(fā)，是國內(nèi)少數(shù)具備自主研發(fā)圖形渲染能力的企業(yè)，并且是國內(nèi)首個具有自主云電腦GPU虛擬化技術(shù)的公司，從而能夠滿足不同場景下對GPU資源的多樣化需求。

摩爾線程全面實現(xiàn)了"GPU虛擬化+全OS兼容+協(xié)議加速"三路徑全覆蓋方案，憑借自主研發(fā)的全功能GPU芯片及圖形+人工智能軟件技術(shù)，創(chuàng)新性地推出了vGPU解決方案，能夠為每臺云電腦部署自主安全的高性能圖形加速單元。

摩爾線程是中國第一家也是目前唯一一家自研GPU架構(gòu)并全面支持DirectX12的國產(chǎn)GPU公司，實現(xiàn)了全球僅有4家支持此生態(tài)的國產(chǎn)企業(yè)，其余三家為英偉達、AMD、英特爾。圖形驅(qū)動的產(chǎn)品化支持為GPU云電腦構(gòu)建了核心能力，讓用戶的辦公程序、教育程序都能通過GPU的并行渲染能力實現(xiàn)流暢用戶體驗。

且值得關(guān)注的是，摩爾線程GPU虛擬化技術(shù)沒有拷貝國外廠商的路徑，而是開創(chuàng)性研發(fā)出GPU虛擬化動態(tài)彈性切分技術(shù)。該技術(shù)可根據(jù)業(yè)務負載動態(tài)調(diào)配虛擬機GPU配置，無需重啟主機即可實現(xiàn)算力按需調(diào)用、動態(tài)伸縮以及用完釋放，在提高GPU資源利用率的同時，顯著改善了用戶體驗。這也意味著，云平臺采用動態(tài)彈性切分技術(shù)，能夠做到對GPU資源更細粒度的成本控制與納管，充分統(tǒng)籌閑置資源，有效提高全局資源利用率，進一步降低TCO成本。尤為重要的是，虛擬化技術(shù)作為新型GPU云電腦的核心，讓云電腦徹底解決了用戶體驗不佳的痛點，使其真正具備了普適生產(chǎn)力工具的特性。

以摩爾線程MTT S3000為例，該產(chǎn)品可支持單卡最大32個vGPU切分，并發(fā)支持32路云桌面應用。經(jīng)實測驗證，得益于GPU虛擬化技術(shù)加持，摩爾線程GPU云電腦方案在典型應用場景中實現(xiàn)了四大突破：CPU負載減少75%以上，實現(xiàn)算力解耦；圖形渲染性能提升10倍以上；應用覆蓋率擴展150%；云電腦畫面幀率更實現(xiàn)雙倍躍升。

生態(tài)共建：推動云電腦產(chǎn)業(yè)未來

另外，在技術(shù)不斷突破的同時，生態(tài)共建無疑也是云電腦產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展成熟的關(guān)鍵。

作為提供最底層技術(shù)的GPU芯片公司，芯片潛力的釋放離不開硬件、軟件、應用等整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同共創(chuàng)。面對生態(tài)挑戰(zhàn)，摩爾線程積極采取全棧適配、戰(zhàn)略合作、產(chǎn)業(yè)加速、標準制定、開發(fā)者賦能五維舉措，加速技術(shù)商業(yè)化進程。

例如，在全棧適配上，摩爾線程實現(xiàn)全面適配Windows及麒麟、統(tǒng)信、中科方德等國產(chǎn)操作系統(tǒng)；完整兼容DirectX12、OpenGL4.2圖形框架及DXVA編解碼標準，提供H264/H265/AV1全格式支持；硬件生態(tài)覆蓋x86/國產(chǎn)c86/ARM架構(gòu)，已完成與主流整機廠商的深度適配。

在加速GPU云電腦的行業(yè)落地中，摩爾線程推動構(gòu)建“芯片-網(wǎng)絡(luò)-軟件-服務”全鏈條生態(tài)的戰(zhàn)略合作。包括已與京東云、安超云等云服務商完成產(chǎn)品適配，與深信服、新華三信息、酷?？萍肌⑼ビ羁萍嫉菼SV服務商完成產(chǎn)品導入與適配。摩爾線程還積極與中國移動等頭部運營商合作。早在2024年1月，摩爾線程就與中國移動智慧家庭運營中心完成了個人云電腦摸底測試及多路并發(fā)測試，顯著提升了游戲、上網(wǎng)、娛樂、視頻等高頻應用場景，實現(xiàn)了訪問時延從10ms縮短到5ms、開關(guān)機響應時間從60s縮短到29s，視頻播放CPU負載減少50%的顯著性能提升。摩爾線程還與中國移動建立聯(lián)合實驗室共同研發(fā)vGPU虛擬機、針對個人娛樂和辦公應用場景量身定制云電腦產(chǎn)品等，推動云電腦普及應用。

GPU云電腦：定義下一個時代的生產(chǎn)力

目前，在以摩爾線程為代表的芯片提供商、云終端廠商、運營商和公有云服務商的推動下，技術(shù)和體驗雙升級，云電腦市場正迎來巨大增長機遇。

正如上文所述，2024全年中國云終端市場出貨量為421.7萬臺，而這個數(shù)據(jù)在2024上半年僅為166.3萬臺，增長速度可見一斑。日前，中國移動深度定制100萬臺云電腦的消息更是引發(fā)關(guān)注，從而印證了這一應用正迎來爆發(fā)式增長。

隨著技術(shù)的不斷演進和生態(tài)的持續(xù)完善，云電腦將會更加普及，走入更多尋常百姓家和企業(yè)用戶。我們有理由相信，云電腦升級背后的這顆國產(chǎn)GPU，正在以不可忽視的力量，重新定義“下一個時代的生產(chǎn)力”。