發(fā)展算力，為AI大模型提供重要?jiǎng)恿σ?/h1>
2024-07-29 00:00:00姜紅德
中國(guó)信息化 2024年6期
近年來(lái)，國(guó)家及地方政府鼓勵(lì)并積極開(kāi)展智算設(shè)施建設(shè)，從《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》的實(shí)施，再到《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，都推動(dòng)了我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。進(jìn)入2024年，Sora模型再次點(diǎn)燃了各界對(duì)于生成式AI的熱情，加強(qiáng)對(duì)圖像、視頻、多模態(tài)模型的訓(xùn)練，將加大對(duì)AI算力的底層需求。目前我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)的同時(shí)，也存在多重挑戰(zhàn)。在中美人工智能競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，能源消耗、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、軟件和硬件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，將成為我國(guó)算力發(fā)展的重要影響因素。
算力已成發(fā)展AI的“雙刃劍”
據(jù)工信部數(shù)據(jù)，截至今年5月底，全國(guó)規(guī)劃具有高性能計(jì)算機(jī)集群的智算中心已達(dá)十余個(gè)。不久前，全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)八大樞紐節(jié)點(diǎn)——粵港澳大灣區(qū)一體化數(shù)據(jù)中心在廣東韶關(guān)完工，將全面提升跨區(qū)域算力調(diào)度能力。目前，我國(guó)基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商全網(wǎng)智算規(guī)模超過(guò)每秒30百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算。從全國(guó)來(lái)看，智能算力在算力總規(guī)模中的比重超過(guò)了30%。我國(guó)算力結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。
同時(shí)，算力應(yīng)用場(chǎng)景也更加多樣。在北京的這個(gè)智算基地，2024年以來(lái)，在線(xiàn)處理能力每秒最高達(dá)到了2萬(wàn)筆，效率比去年提升了30%，成本卻節(jié)省了一半。在濟(jì)南這個(gè)超算中心，不久前剛剛完成山東境內(nèi)黃河流域的建模仿真。當(dāng)前，國(guó)家正加快構(gòu)建算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)，征集算力應(yīng)用創(chuàng)新項(xiàng)目已超過(guò)5000個(gè)，覆蓋金融、交通、城市治理等多個(gè)領(lǐng)域。下一步，國(guó)家將進(jìn)一步優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局，積極推進(jìn)人工智能計(jì)算架構(gòu)和軟件生態(tài)建設(shè)，加速突破一批標(biāo)志性技術(shù)產(chǎn)品和方案。同時(shí)，加快打造全國(guó)統(tǒng)一算力服務(wù)大市場(chǎng)，不斷提升算力普惠易用水平。
與此同時(shí)，我國(guó)算力發(fā)展仍存在一些挑戰(zhàn)。一是算力協(xié)同有待加強(qiáng)。我國(guó)東西部算力協(xié)作發(fā)展不僅需要依靠自身努力，也需要一定的商業(yè)模式來(lái)激勵(lì)，我國(guó)西部能源供應(yīng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)與東部產(chǎn)業(yè)西遷成本收益之間的平衡需要一定的協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)保障；二是生態(tài)方面，我國(guó)部分地區(qū)數(shù)據(jù)中心的實(shí)際運(yùn)行業(yè)務(wù)效果與算力設(shè)計(jì)規(guī)模構(gòu)想存在一定差距，以“筑巢引鳳”的方式實(shí)現(xiàn)“新舊”動(dòng)能轉(zhuǎn)換的期待尚未實(shí)現(xiàn)，亟待推動(dòng)從企業(yè)個(gè)體的位置空間聚集到有機(jī)融合的產(chǎn)業(yè)鏈條聚集，從而促進(jìn)算力上、下游產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用生態(tài)市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展；三是我國(guó)算力核心技術(shù)創(chuàng)新力度不夠，技術(shù)方面仍存在相對(duì)短板。在高端芯片和軟件研發(fā)方面，我國(guó)自主創(chuàng)新能力仍需加強(qiáng)，對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品和技術(shù)仍有一定依賴(lài)，關(guān)鍵技術(shù)的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)依然存在，難以支撐大模型、元宇宙等高性能場(chǎng)景建設(shè)。此外，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件適配性、兼容性不足，對(duì)主流軟件應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建的支撐能力偏弱。
影響AI大模型發(fā)展的重要因素
算力是集信息計(jì)算力、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)力于一體的新型生產(chǎn)力，是影響我國(guó)AI大模型發(fā)展的重要新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。未來(lái)，需要從以下幾方面推動(dòng)中國(guó)算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展：發(fā)展散熱液冷技術(shù)，優(yōu)化中心運(yùn)維能力；加強(qiáng)軟件平臺(tái)建設(shè)，優(yōu)化算力供給，為算力調(diào)度、運(yùn)營(yíng)管理提供服務(wù)；強(qiáng)化芯片自主研發(fā)，擺脫對(duì)國(guó)際算力芯片大廠(chǎng)商的依賴(lài)等。
能源能耗。“AI的盡頭是光伏和儲(chǔ)能?！?據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)外超大規(guī)模集群的算力供需方都越來(lái)越關(guān)注大模型在能源方面的需求及能耗問(wèn)題。我國(guó)也在尋找高效清潔能源，同樣也要注意節(jié)能環(huán)保技術(shù)與設(shè)計(jì)，通過(guò)軟件平臺(tái)管理更好的優(yōu)化PUE能效等指標(biāo)。
軟件平臺(tái)。搭建智算中心軟件平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)操作系統(tǒng)的軟件管理，優(yōu)化AI算力供給，為下游客戶(hù)側(cè)提供大規(guī)模算力資源的資源納管、算力調(diào)度、優(yōu)化監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)管理等智算服務(wù)，并有望進(jìn)一步屏蔽底層硬件差異，構(gòu)建全棧的智算應(yīng)用軟件生態(tài)。
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。隨著數(shù)據(jù)量與計(jì)算量飛漲，數(shù)據(jù)中心需優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算總線(xiàn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐低延遲的傳輸與連接，并進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算集群的架構(gòu)與設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)中心的高效利用率，打造高帶寬、高吞吐、低延遲、自動(dòng)化的新型智算中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。
硬件能力。在中美人工智能競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，國(guó)產(chǎn)芯片自主創(chuàng)新迫在眉睫。在算力方面，我們也會(huì)進(jìn)一步嘗試擺脫對(duì)英偉達(dá)等頭部廠(chǎng)商的依賴(lài)，以“云巨頭自研自用+獨(dú)立/創(chuàng)業(yè)公司服務(wù)于信創(chuàng)、運(yùn)營(yíng)商等To G與To B市場(chǎng)”為兩條主線(xiàn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)AI算力應(yīng)用的正循環(huán)。
近年來(lái)，國(guó)家及地方政府鼓勵(lì)并積極開(kāi)展智算設(shè)施建設(shè)，從《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》的實(shí)施，再到《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，都推動(dòng)了我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。進(jìn)入2024年，Sora模型再次點(diǎn)燃了各界對(duì)于生成式AI的熱情，加強(qiáng)對(duì)圖像、視頻、多模態(tài)模型的訓(xùn)練，將加大對(duì)AI算力的底層需求。目前我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)的同時(shí)，也存在多重挑戰(zhàn)。在中美人工智能競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，能源消耗、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、軟件和硬件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，將成為我國(guó)算力發(fā)展的重要影響因素。
算力已成發(fā)展AI的“雙刃劍”
據(jù)工信部數(shù)據(jù)，截至今年5月底，全國(guó)規(guī)劃具有高性能計(jì)算機(jī)集群的智算中心已達(dá)十余個(gè)。不久前，全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)八大樞紐節(jié)點(diǎn)——粵港澳大灣區(qū)一體化數(shù)據(jù)中心在廣東韶關(guān)完工，將全面提升跨區(qū)域算力調(diào)度能力。目前，我國(guó)基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商全網(wǎng)智算規(guī)模超過(guò)每秒30百億億次浮點(diǎn)運(yùn)算。從全國(guó)來(lái)看，智能算力在算力總規(guī)模中的比重超過(guò)了30%。我國(guó)算力結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。
同時(shí)，算力應(yīng)用場(chǎng)景也更加多樣。在北京的這個(gè)智算基地，2024年以來(lái)，在線(xiàn)處理能力每秒最高達(dá)到了2萬(wàn)筆，效率比去年提升了30%，成本卻節(jié)省了一半。在濟(jì)南這個(gè)超算中心，不久前剛剛完成山東境內(nèi)黃河流域的建模仿真。當(dāng)前，國(guó)家正加快構(gòu)建算力產(chǎn)業(yè)生態(tài)，征集算力應(yīng)用創(chuàng)新項(xiàng)目已超過(guò)5000個(gè)，覆蓋金融、交通、城市治理等多個(gè)領(lǐng)域。下一步，國(guó)家將進(jìn)一步優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局，積極推進(jìn)人工智能計(jì)算架構(gòu)和軟件生態(tài)建設(shè)，加速突破一批標(biāo)志性技術(shù)產(chǎn)品和方案。同時(shí)，加快打造全國(guó)統(tǒng)一算力服務(wù)大市場(chǎng)，不斷提升算力普惠易用水平。
與此同時(shí)，我國(guó)算力發(fā)展仍存在一些挑戰(zhàn)。一是算力協(xié)同有待加強(qiáng)。我國(guó)東西部算力協(xié)作發(fā)展不僅需要依靠自身努力，也需要一定的商業(yè)模式來(lái)激勵(lì)，我國(guó)西部能源供應(yīng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)與東部產(chǎn)業(yè)西遷成本收益之間的平衡需要一定的協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)保障；二是生態(tài)方面，我國(guó)部分地區(qū)數(shù)據(jù)中心的實(shí)際運(yùn)行業(yè)務(wù)效果與算力設(shè)計(jì)規(guī)模構(gòu)想存在一定差距，以“筑巢引鳳”的方式實(shí)現(xiàn)“新舊”動(dòng)能轉(zhuǎn)換的期待尚未實(shí)現(xiàn)，亟待推動(dòng)從企業(yè)個(gè)體的位置空間聚集到有機(jī)融合的產(chǎn)業(yè)鏈條聚集，從而促進(jìn)算力上、下游產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用生態(tài)市場(chǎng)協(xié)同發(fā)展；三是我國(guó)算力核心技術(shù)創(chuàng)新力度不夠，技術(shù)方面仍存在相對(duì)短板。在高端芯片和軟件研發(fā)方面，我國(guó)自主創(chuàng)新能力仍需加強(qiáng)，對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品和技術(shù)仍有一定依賴(lài)，關(guān)鍵技術(shù)的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)依然存在，難以支撐大模型、元宇宙等高性能場(chǎng)景建設(shè)。此外，國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件適配性、兼容性不足，對(duì)主流軟件應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建的支撐能力偏弱。
影響AI大模型發(fā)展的重要因素
算力是集信息計(jì)算力、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)力于一體的新型生產(chǎn)力，是影響我國(guó)AI大模型發(fā)展的重要新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。未來(lái)，需要從以下幾方面推動(dòng)中國(guó)算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展：發(fā)展散熱液冷技術(shù)，優(yōu)化中心運(yùn)維能力；加強(qiáng)軟件平臺(tái)建設(shè)，優(yōu)化算力供給，為算力調(diào)度、運(yùn)營(yíng)管理提供服務(wù)；強(qiáng)化芯片自主研發(fā)，擺脫對(duì)國(guó)際算力芯片大廠(chǎng)商的依賴(lài)等。
能源能耗。“AI的盡頭是光伏和儲(chǔ)能?！?據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)外超大規(guī)模集群的算力供需方都越來(lái)越關(guān)注大模型在能源方面的需求及能耗問(wèn)題。我國(guó)也在尋找高效清潔能源，同樣也要注意節(jié)能環(huán)保技術(shù)與設(shè)計(jì)，通過(guò)軟件平臺(tái)管理更好的優(yōu)化PUE能效等指標(biāo)。
軟件平臺(tái)。搭建智算中心軟件平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)操作系統(tǒng)的軟件管理，優(yōu)化AI算力供給，為下游客戶(hù)側(cè)提供大規(guī)模算力資源的資源納管、算力調(diào)度、優(yōu)化監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)管理等智算服務(wù)，并有望進(jìn)一步屏蔽底層硬件差異，構(gòu)建全棧的智算應(yīng)用軟件生態(tài)。
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。隨著數(shù)據(jù)量與計(jì)算量飛漲，數(shù)據(jù)中心需優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算總線(xiàn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐低延遲的傳輸與連接，并進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算集群的架構(gòu)與設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)中心的高效利用率，打造高帶寬、高吞吐、低延遲、自動(dòng)化的新型智算中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。
硬件能力。在中美人工智能競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，國(guó)產(chǎn)芯片自主創(chuàng)新迫在眉睫。在算力方面，我們也會(huì)進(jìn)一步嘗試擺脫對(duì)英偉達(dá)等頭部廠(chǎng)商的依賴(lài)，以“云巨頭自研自用+獨(dú)立/創(chuàng)業(yè)公司服務(wù)于信創(chuàng)、運(yùn)營(yíng)商等To G與To B市場(chǎng)”為兩條主線(xiàn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)AI算力應(yīng)用的正循環(huán)。
