夯實(shí)底座 上海算力生態(tài)持續(xù)進(jìn)階

楊潔

工信部等六部門日前印發(fā)《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，從計(jì)算力、運(yùn)載力、存儲(chǔ)力、應(yīng)用賦能等多方面提出算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)。作為在用算力規(guī)模排名全國第一的城市，上海近年來在算力基礎(chǔ)設(shè)施布局及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面有哪些優(yōu)勢，面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？中國證券報(bào)記者跟隨工信部新聞宣傳中心組織的“算力中國行”大型調(diào)研活動(dòng)，走進(jìn)我國算力網(wǎng)絡(luò)重要樞紐節(jié)點(diǎn)城市上海，采訪算力產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)及主管單位了解到，隨著上海大力提升智能算力占比，智算產(chǎn)業(yè)生態(tài)日漸完善。同時(shí)，在異構(gòu)算力資源調(diào)度和交易方面，上海正開展新的探索。

供給更智能

記者來到位于上海臨港（10.890， 0.05， 0.46%）新片區(qū)的商湯科技人工智能計(jì)算中心（簡稱“商湯AIDC”）。這座外觀設(shè)計(jì)形如芯片的大型建筑，是目前全亞洲規(guī)模最大的人工智能計(jì)算中心之一。

從2022年初投運(yùn)到現(xiàn)在，商湯AIDC匯集超過30000張GPU對外提供算力服務(wù)，總算力規(guī)模達(dá)到6000Pflops，可支持20多個(gè)千億參數(shù)大模型同時(shí)訓(xùn)練。

當(dāng)前，國內(nèi)人工智能大模型層出不窮，打響“百模大戰(zhàn)”。

作為較早布局智算能力云服務(wù)的廠商，商湯對此感受尤其明顯。“我們的算力一直都是排滿的，客戶需要排隊(duì)。”商湯科技大裝置事業(yè)群生態(tài)總監(jiān)劉遠(yuǎn)輝告訴記者。

上海市在用和在建算力總規(guī)模超過14Eflops。據(jù)中國信通院今年8月發(fā)布的《中國綜合算力指數(shù)2023年》，上海算力綜合指數(shù)全國排名第三，在用算力規(guī)模全國排名第一，運(yùn)力單項(xiàng)指數(shù)全國排名第一。

即便作為優(yōu)等生的上海，同樣面臨智算供給不足。據(jù)上海市通信管理局調(diào)研排查，未來三年新增基礎(chǔ)算力需求與新增智算需求比例將達(dá)到約1：9?，F(xiàn)階段上海的基礎(chǔ)算力規(guī)模與智能算力規(guī)模比例約為6：4。

上海市通信管理局信息通信發(fā)展處副處長魏征向記者介紹，截至2022年底，共有超過52家持有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心經(jīng)營許可的企業(yè)在上海建設(shè)并運(yùn)營數(shù)據(jù)中心。在用數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架達(dá)41.5萬個(gè)，在用算力總規(guī)模估算約8995Pflops，其中智算規(guī)模約5675Pflops；在建標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架約20.5萬個(gè)，按照現(xiàn)有芯片算力水平估算，在建算力總規(guī)模約為5500Pflops，其中智算規(guī)模約5000Pflops。

上海市今年6月發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心“算力浦江”行動(dòng)計(jì)劃2023年重點(diǎn)任務(wù)》提出，到2024年上海市數(shù)據(jù)中心算力供給將實(shí)現(xiàn)以超算算力與智算算力等高性能算力為主的多元算力協(xié)同，總算力將超過15Eflops，高性能算力占比達(dá)到35%。

在智算方面，魏征介紹，臨港商湯、松江騰訊、金山阿里、超算中心、臨港有孚等在建的五大智算中心正逐步投產(chǎn)，總智算規(guī)模將超過10Eflops，建成并接入新型互聯(lián)網(wǎng)中心后，將形成“一平臺(tái)、五中心”的智算中心賦能應(yīng)用格局。

魏征表示，上海市通信管理局將在持續(xù)推進(jìn)“算力浦江”行動(dòng)計(jì)劃各項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)上，通過推動(dòng)制定算力基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌推進(jìn)機(jī)制等，適度加大以智算為主的算力基礎(chǔ)設(shè)施供給，打造基于算力調(diào)度的服務(wù)能力，為滿足上?，F(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系對算力的高能級需求打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

記者注意到，算力基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商聯(lián)合上游國內(nèi)GPU廠商共同完善算力生態(tài)。上海電信相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，會(huì)拿出部分機(jī)架提供給國內(nèi)GPU廠商，并進(jìn)行專業(yè)的測評服務(wù)，推動(dòng)國內(nèi)GPU的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

按照工信部等六部門近日印發(fā)的《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》提出的目標(biāo)，到2025年，我國算力規(guī)模超過300Eflops，智能算力占比達(dá)到35%。中國信通院數(shù)據(jù)顯示，截至2023年6月底，我國算力規(guī)模達(dá)到197Eflops，其中智能算力規(guī)模占比達(dá)25%，智能算力規(guī)模同比增長60%。

運(yùn)行更綠色

記者來到中國移動(dòng)（102.600，-0.82，-0.79%）長三角（上海）臨港數(shù)據(jù)中心，這里共規(guī)劃建設(shè)3萬個(gè)機(jī)架，其中已投產(chǎn)1.5萬個(gè)，并為國內(nèi)某大型互聯(lián)網(wǎng)公司定制打造了微模塊機(jī)房。每個(gè)微模塊單元方方正正，就像一個(gè)“大盒子”，門口有顯示屏，實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。記者看到一模塊單元的實(shí)時(shí)PUE值為1.1。

據(jù)上海移動(dòng)工作人員介紹，相較于傳統(tǒng)機(jī)房，智能高效的微模塊可以一體化部署管控各基礎(chǔ)設(shè)施，具有更高的運(yùn)行可靠性和效率，能夠精準(zhǔn)控制空間冷量，降低數(shù)據(jù)中心PUE。

數(shù)據(jù)中心能耗巨大，被稱為“不冒煙的工廠”。根據(jù)Gartner測算，在一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心TCO（總成本）構(gòu)成中，電力能耗占據(jù)成本的20%，而電力成本的41%在于散熱的消耗。

在上海這樣的一線城市，降低能耗、提高能效的需求更為迫切。上海移動(dòng)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司會(huì)依據(jù)機(jī)房PUE現(xiàn)狀，制定整體節(jié)能改造措施，積極應(yīng)用AI智能控制、CFD氣流組織優(yōu)化、永磁電機(jī)冷卻塔等新技術(shù)，預(yù)計(jì)到2023年底，PUE降至1.5以下的機(jī)架數(shù)量會(huì)達(dá)到70%以上。同時(shí)，實(shí)施老舊機(jī)房節(jié)能煥新計(jì)劃，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電量5100萬度。

在算力供給端加強(qiáng)綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，算力應(yīng)用端也在想方設(shè)法通過軟件架構(gòu)和算法層面的改進(jìn)來提高算力使用效率，“綠色計(jì)算”概念由此應(yīng)運(yùn)而生。

螞蟻集團(tuán)高級技術(shù)專家宋順向記者解釋，在服務(wù)器層面，部分算力可能處于閑置狀態(tài)。比如，國內(nèi)服務(wù)器CPU利用率一般在20%左右，國際領(lǐng)先的廠商可以做到40%-50%。螞蟻通過分時(shí)調(diào)度技術(shù)、AI彈性預(yù)測技術(shù)、在離線混合部署技術(shù)等，逐漸實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的優(yōu)化高效利用，服務(wù)器CPU利用率從2017年不足10%提高到2022年的33%。2022年度“雙11”期間，螞蟻集團(tuán)通過“綠色計(jì)算”相關(guān)技術(shù)節(jié)省153.8萬度電，減排947噸二氧化碳當(dāng)量。

魏征介紹，上海探索了“試點(diǎn)+改造”的綠色算力模式。一方面，推動(dòng)液冷、間接蒸發(fā)自然冷卻等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，并在嘉定、青浦等地區(qū)的算力中心開展試點(diǎn)；推動(dòng)DPU芯片在基礎(chǔ)電信企業(yè)算力網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，經(jīng)初步測試在數(shù)據(jù)傳送方面可降低35%以上能耗；推動(dòng)數(shù)據(jù)中心企業(yè)啟動(dòng)氫燃料電池等綠電在數(shù)據(jù)中心的試點(diǎn)應(yīng)用。另一方面，梳理上海10個(gè)“小散老舊”數(shù)據(jù)中心（約4000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架），預(yù)計(jì)將于年底前全部完成數(shù)據(jù)中心改造任務(wù)。

《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》提出了促進(jìn)綠色低碳算力發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)，鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)，加快高能效、低碳排的算網(wǎng)存設(shè)備部署，推動(dòng)軟硬件協(xié)同聯(lián)動(dòng)節(jié)能。

值得注意的是，相比通用算力，智算功耗要大得多，為滿足未來智算供給建設(shè)需求，需要統(tǒng)籌考慮能耗管理要求。業(yè)內(nèi)人士建議，能耗指標(biāo)政策適度向智算中心傾斜，同時(shí)優(yōu)化綠色能源能耗管理方式，對于數(shù)據(jù)中心所用的綠色能源，不再納入能耗總量和強(qiáng)度控制，用能管理逐漸從能耗“雙控”向碳排放“雙控”轉(zhuǎn)變。

調(diào)度更靈活

讓算力像水一樣流動(dòng)、易用，是算力行業(yè)從業(yè)人士的共同愿景，這離不開高效協(xié)同的算力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度體系。

在此前舉行的2023年中國算力大會(huì)上，中國工程院院士高文坦言，目前算力供應(yīng)呈現(xiàn)多元異構(gòu)的局面，云算力、智能算力、超算算力、混合算力等系統(tǒng)、接口、計(jì)費(fèi)方式等各不相同，給算力的統(tǒng)一協(xié)同應(yīng)用調(diào)度帶來挑戰(zhàn)，國內(nèi)尚未形成有效的跨區(qū)域算力調(diào)度機(jī)制，算力交易結(jié)算及收益分配機(jī)制還在起步階段，需要加強(qiáng)跨主體算力資源對接以及標(biāo)準(zhǔn)制定等工作。

在算力資源調(diào)度方面，上海有自己的探索和嘗試?！渡虾Ｊ型七M(jìn)算力資源統(tǒng)一調(diào)度指導(dǎo)意見》明確，上海全市將開展算力基礎(chǔ)設(shè)施及算力資源輸出能力摸排，形成算力清單；基于算力資源底數(shù)，構(gòu)建一體化算力調(diào)度服務(wù)體系和平臺(tái)基礎(chǔ)框架，實(shí)現(xiàn)算力資源統(tǒng)一編排。

記者來到國家（上海）新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心。該中心總經(jīng)理張茜演示了今年7月上線的算力調(diào)度交易平臺(tái)使用流程。

張茜介紹，今年7月，中心推出全國首個(gè)基于交換中心的算力調(diào)度交易平臺(tái)，能夠?yàn)橛脩籼峁┧懔φ{(diào)度、算力托管業(yè)務(wù)服務(wù)，緩解當(dāng)前算力結(jié)構(gòu)不均衡、算力供需不匹配以及算網(wǎng)協(xié)同性不強(qiáng)等問題，目前已建成算網(wǎng)節(jié)點(diǎn)14個(gè)，吸納入駐企業(yè)40家，歸攏算力資源超過156Pflops。張茜表示，算力調(diào)度交易平臺(tái)的底層包括多元異構(gòu)算力交互平臺(tái)，能夠?qū)⒉煌黧w的算力網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)打通，提高數(shù)據(jù)交互效率，實(shí)現(xiàn)算力資源的充分利用和協(xié)同共享。

在北上廣深等城市運(yùn)營16座大型數(shù)據(jù)中心的有孚，是該算力調(diào)度交易平臺(tái)首批入駐的算力供給方?！氨举|(zhì)上這是一個(gè)算力資源撮合交易平臺(tái)。我們在這里放置算力資源，暫時(shí)閑置的零散算力放在平臺(tái)上對外提供服務(wù)；當(dāng)我們自身算力資源不足時(shí)，或自身算力的規(guī)格型號不匹配，可以作為需求方，在交易平臺(tái)上尋找合適的算力資源?！庇墟贑IO兼華東區(qū)總經(jīng)理鄭力告訴記者。

上海鐵塔有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，目前鐵塔在上海全市擁有近3萬個(gè)站址資源，這些是天然的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。未來鐵塔將著力打造場景化的邊緣算力業(yè)務(wù)及解決方案，加快推進(jìn)“通信塔”變成“數(shù)字塔”，“通信機(jī)房”升級為“數(shù)據(jù)機(jī)房”，國家（上海）新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心所提供的算力調(diào)度交易平臺(tái)可以成為公司邊緣算力對外提供服務(wù)的一個(gè)渠道。

魏征表示，上海市通信管理局將基于國家（上海）新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心已經(jīng)完成頭部云服務(wù)企業(yè)接入的實(shí)際，結(jié)合國家重要信息通信基礎(chǔ)設(shè)施試點(diǎn)和算力調(diào)度業(yè)務(wù)的合規(guī)優(yōu)勢，持續(xù)推動(dòng)上海其他算力資源全面接入算力交易平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)本市算力資源一體化調(diào)度和集中交易，提升算力資源利用率，形成“一點(diǎn)接入、全市調(diào)度”的新型算力供給服務(wù)模式。此外，支持交換中心開展基于區(qū)塊鏈的算力交易平臺(tái)建設(shè)，探索國際互聯(lián)網(wǎng)交換中心可行性方案，為上海國際數(shù)據(jù)港（20.000，-0.52，-2.53%）建設(shè)和跨境數(shù)據(jù)流動(dòng)提供支撐。