我國(guó)算力總規(guī)模年均增速超過(guò)25%

謝珊

每秒百億、千億次的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，拍字節(jié)級(jí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)?！S多人可能對(duì)這些指標(biāo)沒(méi)有太多概念，但如果說(shuō)起春節(jié)檔電影中的特效、渲染和人臉識(shí)別、智能客服、語(yǔ)音翻譯等應(yīng)用，大家應(yīng)該不會(huì)感到陌生。

看得見(jiàn)的應(yīng)用背后，是看不見(jiàn)的智能算力在支撐?；谧钚氯斯ぶ悄芾碚摗⒉捎妙I(lǐng)先人工智能計(jì)算架構(gòu)，提供算力服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和算法服務(wù)的智能計(jì)算中心（簡(jiǎn)稱“智算中心”），在推進(jìn)人工智能和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。近日，由國(guó)家信息中心聯(lián)合浪潮信息發(fā)布的《智能計(jì)算中心創(chuàng)新發(fā)展指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）顯示，全國(guó)目前有超過(guò)30個(gè)城市正在建設(shè)或提出建設(shè)智算中心，整體布局以東部地區(qū)為主，并逐漸向中西部地區(qū)拓展。智算中心的創(chuàng)新發(fā)展，有望成為帶動(dòng)人工智能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新引擎。

算力資源是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要底座

前不久，位于浙江寧波高新區(qū)的人工智能超算中心（一期）項(xiàng)目正式上線運(yùn)營(yíng)，可提供100 P（即PFLOPS，1PFLOPS=1千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算/ s）的半精度人工智能算力；在天津，智能計(jì)算中心項(xiàng)目一期工程于2022年底完工，項(xiàng)目覆蓋850余家企業(yè)及科研院所，達(dá)成意向合作算力空間120 P；2022年5月正式上線的成都智算中心，近期集中簽約多個(gè)項(xiàng)目，聚焦智慧醫(yī)療、智慧辦公等應(yīng)用場(chǎng)景……

算力資源是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要底座。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，數(shù)字化新事物、新業(yè)態(tài)、新模式推動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景向多元化發(fā)展，算力規(guī)模不斷擴(kuò)大，算力需求持續(xù)攀升。工信部日前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年，全國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過(guò)650萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架；近5年，算力總規(guī)模年均增速超過(guò)25 %。

當(dāng)算力在千行百業(yè)落地應(yīng)用時(shí)，不同精度的算力需要“適配”多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景。特別是隨著人工智能技術(shù)的高速發(fā)展，算力結(jié)構(gòu)也隨之演化，對(duì)智能算力的需求與日俱增。

“通用計(jì)算的概念區(qū)別于智能計(jì)算、超級(jí)計(jì)算等專用計(jì)算，是指原有CPU和GPU協(xié)同工作提供的通用型算力，其中CPU承擔(dān)主計(jì)算工作，GPU用于圖像處理，適用范圍更廣。但在人工智能計(jì)算場(chǎng)景下，其計(jì)算效率較低，相同浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)下，需要消耗更多算力資源?！卑⒗镌葡嚓P(guān)技術(shù)專家介紹，智能計(jì)算則是以異構(gòu)計(jì)算資源為核心，通常面向人工智能訓(xùn)練和推理的需求，因其專用性，在面向人工智能場(chǎng)景時(shí)性能和能耗更優(yōu)。

國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）等發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國(guó)智能算力規(guī)模達(dá)到268百億億次/s（EFLOPS），超過(guò)通用算力規(guī)模；預(yù)計(jì)未來(lái)5年，我國(guó)智能算力規(guī)模的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)52.3 %?！爸悄芩懔σ?guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng)，智算中心適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的變化，提供一種更好、更新的計(jì)算力供給模式。未來(lái)，智算中心將成為智慧時(shí)代主要的計(jì)算力生產(chǎn)中心和供應(yīng)中心?！眹?guó)家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任單志廣認(rèn)為。

智算中心發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢(shì)，為各類(lèi)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐

近年來(lái)，從國(guó)家到地方再到各類(lèi)市場(chǎng)主體，都在大力推進(jìn)算力資源布局建設(shè)，智算中心發(fā)展呈現(xiàn)算力的規(guī)模需求快速增加、圍繞算法的服務(wù)模式持續(xù)完善、普適樸實(shí)普惠的服務(wù)生態(tài)逐步構(gòu)建、綠色低碳的發(fā)展格局加速形成等新趨勢(shì)。

單志廣解釋，智算中心能夠提供大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高性能智能計(jì)算支撐，將經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、產(chǎn)業(yè)中各種模型和經(jīng)驗(yàn)“固化”下來(lái)，形成了新的生產(chǎn)力；大規(guī)模、大參數(shù)量預(yù)訓(xùn)練模型的出現(xiàn)，又使“預(yù)訓(xùn)練大模型+下游任務(wù)微調(diào)”的新范式，成為解決人工智能技術(shù)落地難問(wèn)題的突破口；智算中心形成集算力、算法、數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)于一體的服務(wù)生態(tài)，加快了人工智能的普惠化；隨著人工智能服務(wù)器功率密度的提升和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，液冷等節(jié)能降耗新技術(shù)將得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

過(guò)去一年，人工智能應(yīng)用向縱深發(fā)展：利用AI技術(shù)自動(dòng)生成內(nèi)容的生產(chǎn)方式（AIGC）打造的“數(shù)字人”效果媲美真人水平；人工智能預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)給基礎(chǔ)研究帶來(lái)全新的研究手段；人工智能驅(qū)動(dòng)的聊天機(jī)器人能夠?qū)W習(xí)和理解人類(lèi)的語(yǔ)言并與人類(lèi)進(jìn)行對(duì)話；華為云開(kāi)發(fā)的“盤(pán)古氣象大模型”在預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)軌跡和登陸時(shí)間方面大顯身手……

人工智能是創(chuàng)新的加速器，智算中心則可以為各類(lèi)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐。一方面，智算中心可以為構(gòu)建安全可信、可復(fù)用的技術(shù)研發(fā)環(huán)境提供算力設(shè)施支撐，為各領(lǐng)域科技研發(fā)提供智能計(jì)算服務(wù)，加速科技研發(fā)的進(jìn)程；另一方面，智算中心是新一代信息技術(shù)的集成應(yīng)用載體，智算中心的快速建設(shè)推廣與規(guī)?；瘧?yīng)用將推動(dòng)通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速迭代，從而促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。

2022年8月，阿里云推出全棧智能計(jì)算解決方案“飛天智算平臺(tái)”，支撐建設(shè)兩座超大規(guī)模智算中心。其中，張北智算中心算力建設(shè)規(guī)模為12百億億次/ s，烏蘭察布智算中心建設(shè)規(guī)模為3百億億次/ s，為用戶提供智能計(jì)算服務(wù)、支撐行業(yè)創(chuàng)新。北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院靶向藥物研究就受益于此，其研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)應(yīng)用智能計(jì)算解決方案，構(gòu)建了“超大規(guī)模蛋白—配體復(fù)合物動(dòng)力學(xué)”數(shù)據(jù)集，計(jì)算效率大為提升，為人工智能輔助的活性預(yù)測(cè)模型提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

智算中心還為新業(yè)態(tài)提供了土壤。比如，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)行業(yè)就在智能算力的支撐下駛上“快車(chē)道”。2023年1月，毫末智行科技有限公司建立每秒浮點(diǎn)運(yùn)算達(dá)到67億億次的智算中心，有效降低了自動(dòng)駕駛模型訓(xùn)練成本，大幅提升了計(jì)算效率，車(chē)端感知架構(gòu)實(shí)現(xiàn)升級(jí)。根據(jù)《指南》的測(cè)算，“十四五”期間，在智算中心實(shí)現(xiàn)80 %應(yīng)用水平的情況下，城市對(duì)智算中心的投資，可帶動(dòng)人工智能核心產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)約2.9～3.4倍；智算中心能夠帶動(dòng)人工智能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)倍速增長(zhǎng)，成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。

以應(yīng)用為導(dǎo)向，堅(jiān)持開(kāi)源開(kāi)放、集約高效、綠色普惠原則建設(shè)智算中心

從政策層面看，我國(guó)高度重視人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智能算力發(fā)展的基礎(chǔ)逐漸夯實(shí)。

2017年出臺(tái)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》就提出“建立人工智能超級(jí)計(jì)算中心”；2020年，國(guó)家發(fā)改委將“以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施”納入新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；2021年7月印發(fā)的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年》提出“加快高性能、智能計(jì)算中心部署”；2022年1月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出“打造智能算力、通用算法和開(kāi)發(fā)平臺(tái)一體化的新型智能基礎(chǔ)設(shè)施”；隨著“東數(shù)西算”工程全面實(shí)施，智算中心建設(shè)也進(jìn)入了加快發(fā)展的新階段。

單志廣認(rèn)為，智算中心在發(fā)展過(guò)程中也存在概念認(rèn)知不清晰、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、應(yīng)用場(chǎng)景不豐富和運(yùn)營(yíng)模式不成熟等問(wèn)題。“比如，智能計(jì)算中心建設(shè)的架構(gòu)體系、數(shù)據(jù)接口、信息安全、軟硬件規(guī)范等方面仍缺少較為通用的標(biāo)準(zhǔn)體系，將帶來(lái)屬地化、碎片化風(fēng)險(xiǎn)，不利于跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新和生態(tài)構(gòu)建?！彼e例說(shuō)。

針對(duì)智算中心發(fā)展的新形勢(shì)和挑戰(zhàn)，單志廣表示，智算中心應(yīng)以應(yīng)用為導(dǎo)向，堅(jiān)持開(kāi)源開(kāi)放、集約高效、綠色普惠的建設(shè)原則。一方面，智算中心的建設(shè)要以開(kāi)放硬件和開(kāi)源軟件為主，融合多元算力，實(shí)現(xiàn)算力的聚合、調(diào)度、釋放，讓智算中心“用起來(lái)、用得好”；另一方面，要朝著標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、低門(mén)檻和綠色低碳方向發(fā)展，通過(guò)算力+算法的一體化、基建化，發(fā)揮出智算中心普惠高效的賦能效果?！耙屩悄芩懔ο袼㈦娨粯?，成為城市的公共基礎(chǔ)資源，為用戶提供功能豐富、使用便捷的智能算力、算法服務(wù)和個(gè)性化開(kāi)發(fā)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)‘帶著數(shù)據(jù)來(lái)、拿著成果走?！眴沃緩V說(shuō)。

浪潮信息高級(jí)副總裁劉軍認(rèn)為，智算中心的很多“技術(shù)組件”已經(jīng)具備了一定的發(fā)展基礎(chǔ)，關(guān)鍵是如何基于已有的技術(shù)基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)集成與融合，面向人工智能應(yīng)用提供算力、算法以及相應(yīng)的服務(wù)。

算力就是生產(chǎn)力，智能算力就是創(chuàng)新力。單志廣表示：“新基建要通過(guò)打通數(shù)據(jù)流、打通信息的‘大動(dòng)脈來(lái)支撐各類(lèi)創(chuàng)新。智能計(jì)算將為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新的新動(dòng)力?！?/p>