數(shù)字經(jīng)濟(jì)，算力先行

孫杰賢

日前，北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)宣布啟動我國首個“算力資源+運(yùn)營服務(wù)+場景應(yīng)用”一體化建設(shè)工程，計(jì)劃通過建設(shè)1個公共智能算力中心、1個算力調(diào)度服務(wù)平臺和1個算力產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的新型算力基礎(chǔ)設(shè)施，為區(qū)域一體化協(xié)同提供“大算力”，支撐人工智能行業(yè)“大模型”，賦能千行百業(yè)應(yīng)用“大場景”，打造數(shù)據(jù)高效流通“大產(chǎn)業(yè)”。北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)認(rèn)為，算力體系化發(fā)展和系統(tǒng)化布局是落實(shí)國家數(shù)字中國、“東數(shù)西算”、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、人工智能等重大戰(zhàn)略的必由之路，是推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)升級的新動能。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“底座”

的確，作為最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施之一，算力已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ詈透餍懈鳂I(yè)不可或缺的一部分，從人工智能到數(shù)據(jù)分析，從虛擬現(xiàn)實(shí)到高性能計(jì)算，每個領(lǐng)域都需要更強(qiáng)大的算力來推動創(chuàng)新和進(jìn)步。

算力是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的“底座”，是激活數(shù)據(jù)要素潛能、驅(qū)動經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型、推動數(shù)字政府建設(shè)的“引擎”。根據(jù)相關(guān)測算，算力指數(shù)平均每提高1%，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長3.3‰和1.8‰。就在今年年初，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》明確指出：系統(tǒng)優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局，促進(jìn)東西部算力高效互補(bǔ)和協(xié)同聯(lián)動，引導(dǎo)通用數(shù)據(jù)中心、超算中心、智能計(jì)算中心、邊緣數(shù)據(jù)中心等合理梯次布。

來自日前召開的中國綠色算力大會的數(shù)據(jù)：我國算力總規(guī)模已達(dá) 180EFLOPS，約占全球的27%，算力產(chǎn)業(yè)年增長率近30%，算力規(guī)模排名全球第二且增速排名第一。

進(jìn)入算力時代，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，一輛無人駕駛汽車每天就可以產(chǎn)生4TB的數(shù)據(jù)，一個智能制造工廠每天則可產(chǎn)生1PB的數(shù)據(jù)。AI大模型的火爆更是加劇了這一趨勢。2018年的GPT-1數(shù)據(jù)集約4.6GB，2020年的GPT-3數(shù)據(jù)集達(dá)到了753GB，而到了2021年的Gopher，數(shù)據(jù)集規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了驚人的10550GB。在國內(nèi)，以華為、百度、阿里巴巴、京東、騰訊為代表的大廠率先布局大模型業(yè)務(wù)。這對于算力基礎(chǔ)設(shè)施來說，無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)，算力瓶頸開始出現(xiàn)。

提升算力水平

只有算力先行，數(shù)字經(jīng)濟(jì)才能充分發(fā)揮其潛力。近年來，全球各國都在采取相應(yīng)舉措以提高算力的水平和效率，以滿足算力需求的爆炸性增長。

對于我國而言，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要加強(qiáng)算力技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心驅(qū)動力，需要投入更多的人力和物力去研發(fā)更高效、更穩(wěn)定、更可靠的計(jì)算技術(shù)，比如光計(jì)算、量子計(jì)算和碳基芯片。只有不斷地探索和突破技術(shù)瓶頸，補(bǔ)齊“卡脖子”技術(shù)短板，才能從根本上解決算力瓶頸問題。才能真正實(shí)現(xiàn)算力的不斷提升，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展提供有力支撐。

算力的提升離不開硬件設(shè)備的配合，需要投資和建設(shè)更先進(jìn)的算力基礎(chǔ)設(shè)施。工信部印發(fā)的《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出：要加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心頂層規(guī)劃，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心供給結(jié)構(gòu)，加快一體化大數(shù)據(jù)中心體系建設(shè)；構(gòu)建多層次的算力設(shè)施體系，推動互通共享的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?？萍疾恳脖響B(tài)推動算力網(wǎng)建設(shè)，打造超算、智算的算力底座。地方層面，根據(jù)國家信息中心聯(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》顯示，目前全國已有超過30個城市在建或籌建智算中心。但是，需要指出的是，算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)、盲目投資、貪大求新、投入產(chǎn)出比低等問題。

算力的發(fā)展離不開專業(yè)人才的支撐，需要培養(yǎng)更多的算法工程師、人工智能專家、數(shù)據(jù)科學(xué)家等高素質(zhì)的人才。我們應(yīng)該制定更為積極的全球人才戰(zhàn)略，大幅擴(kuò)充人才蓄水池。半導(dǎo)體人才的缺失甚至流失也是制約我國芯片實(shí)現(xiàn)自主可控的重要因素。我們要進(jìn)一步加大對相關(guān)領(lǐng)域人才的培養(yǎng)、引進(jìn)力度，不拘一格用人才。

發(fā)展綠色算力

為滿足算力需求的爆炸式增長，CPU、GPU廠商在持續(xù)推出更高性能的芯片，但隨著芯片性能的提升，其功耗和熱流密度也在持續(xù)攀升，業(yè)界最高芯片熱流密度已超過 120W/平方厘米，并且產(chǎn)品每演進(jìn)一代功率密度攀升30%～50%，如今x86平臺CPU功耗達(dá)300～400W，GPU單卡的功耗都超過了700W，芯片功率密度的攀升同時帶來整柜功率密度的增長，當(dāng)前最大已超過 30kW/機(jī)架。

與此同時，國家政策層面，在“碳達(dá)峰、碳中和”的雙碳目標(biāo)下，《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，明確“到2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE降到1.3以下，國家樞紐節(jié)點(diǎn)降至1.25以下。”

一方面要滿足算力爆炸式增長的需求，另外一方面又要滿足PUE的要求，解決算力能耗增加的問題，綠色算力是必由之路。這是踐行國家雙碳目標(biāo)、落實(shí)節(jié)能降耗的關(guān)鍵舉措之一。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)綠色算力是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，技術(shù)上需要從硬件優(yōu)化、算法優(yōu)化、數(shù)據(jù)管理、節(jié)能策略、系統(tǒng)優(yōu)化、綠色能源等多個方面進(jìn)行綜合考慮和優(yōu)化。