第07版:科技时代

以“算”成势 从算力大国迈向算力强国

本报记者 王硕

《 人民政协报 》 ( 2023年08月24日   第 07 版)

随着数字经济时代的全面开启,算力就像农耕文明时代的水力、工业文明时代的电力一样,成为新的关键生产力,也成为大国博弈的核心竞争力。

8月19日,在由工业和信息化部、宁夏回族自治区人民政府共同主办的2023中国算力大会上,工业和信息化部党组书记、部长金壮龙表示,我国算力产业已实现快速发展,算力产业初具规模,为经济高质量发展注入了强大动力。

中国算力总规模居全球第二

算力,简单来说,就是计算能力或数据处理能力。在数字经济时代,它是集信息计算力、数据存储力、网络运载力于一体的新型生产力,是信息基础设施的重要组成部分。

听起来“高高在上”,其实它与每个人息息相关——从通信软件里的每一次语音文字转换,到导航设备里的每一次方向指引;从软件中的个性化推送到金融快捷支付、远程医疗、智能驾驶……背后都离不开算力的支持。

据中国信息通信研究院测算,2022年我国算力核心产业规模达1.8万亿元。在算力方面,每投入1元,将带动3至4元的GDP经济增长。加快算力建设,将有效激发数据要素创新活力,加快数字产业化和产业数字化进程,催生新技术、新产业、新业态、新模式,从而实现对经济发展效能的放大、叠加、倍增作用。

同时,算力已成为世界主要国家竞相部署的新焦点。2015年起,美国政府开始推行国家战略计算计划(NSCI),并不断完善战略部署;欧盟实施“欧洲高性能计算共同计划”,发展下一代超级计算技术;日本将先进计算纳入重点支持的高新科技领域加大科研资金投入。

中国工程院院士高文介绍说,全世界GDP和算力完全正相关。目前,美国算力指数比中国高,中国大概是美国的70%左右。但中国在算力增长方面是全世界最强劲的,算力增长速度年均13.5%,美国为5%。

数据显示:截至目前,全国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架,算力总规模达到197EFLOPS,位居全球第二;围绕算力枢纽节点建设130条干线光缆,数据传输性能大幅改善。服务器、计算机、智能手机等计算类产品产量全球第一,高算力芯片加速迭代升级,一批行业骨干企业茁壮成长。

根据大会发布的《中国综合算力指数(2023年)》,我国197EFLOPS的算力规模中,通用算力规模占比达74%,智能算力规模占比达25%,智能算力规模同比增加60%,智能算力需求呈现爆发性增长态势。

算力网络是服务模式的变革

算力的发展对产业产生了深远的影响。

中国移动通信集团首席科学家王晓云指出,算力网络不是简单的基础设施,而是服务范式的变革。未来算力网络构建好以后,将形成一种新的算力供给的模式,把社会上的算力,包括我国建的大型算力中心,智算、超算设施,甚至社会上的一些闲散的算力都并入网络,像电力一样,将风电、水电都并到网里,让用户即取即得。

王晓云举例说:一个渲染公司白天很忙,但到晚上算力空闲时可将算力并入网络,由运营商为其提供连接到用户的服务,这样他的算力可以让全国任何一个地方的用户“触手可得”。

因此,王晓云指出,算力网络不仅仅是建设的问题,还是技术的变革。算和网的融合需要大量技术创新,这在全球范围内都是难点。“所以归根到底,技术创新是所有工作的基础。”

据中国移动通信集团董事长杨杰介绍,目前算网基础设施发展呈现“三个转变”。一是资源分布从不均衡“集聚”向高水平“集群”转变,逐步形成热点集约、跨区辐射、边缘覆盖的基础设施体系;二是功能性能从“通算为主”向“通算、智算、超算、量子计算集成”转变,支撑多样化、个性化、极致化计算需求;三是供给模式从“算、网分立”向“算网共生”转变,推动基础设施综合集成、一体服务。

华为公司董事长梁华提出,面向人工智能的智能算力是数字化、智能化创新的关键驱动引擎,已经成为算力增长的主要动力。他建议加快发展智算基础设施,进一步夯实智能算力底座,激发人工智能算力赋能效力,这是推动算力产业高质量发展的必由之路。

对于算力建设,金壮龙表示,未来要在四个方面开展工作:一是优化基础设施布局。加快建设全国一体化算力网络国家枢纽,打造数据中心集群。加大高性能智算供给,增强算力网络可靠性,提升高效集约利用水平。二是加快关键技术攻关。发挥“链主”企业牵引作用,围绕计算、网络、存储等关键环节加大研发投入,尽快突破一批标志性技术产品和方案,加速新技术、新产品落地应用。三是激发融合应用潜力。面向工业、金融、能源、教育等重点领域,培育推广一批规模大、带动性强、示范效应突出的应用场景。四是营造开放合作生态。推动产学研用深度结合,引导产业链上下游企业有效衔接、融通发展,加快构建软硬件协同发展的产业生态。

算力产业依然面临许多挑战

去年以来,ChatGPT在全球范围内引发广泛关注,拉动算力需求出现爆发式增长,也促进算力基础设施由通用算力为主,向通算、智算、超算一体化演进。

在这过程中,虽然中国算力总规模已经位居全球第二,但业内人士坦言,中国算力在使用上依然有许多挑战,存在利用率低、混合算力协同调度难等困难,尤其智算水平还需要进一步提升。

一般来说,算力可以分成三种:普通通用算力,超算算力和智算算力。ChatGPT就是智算算力的典型应用。

中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁表示,ChatGPT等通用大模型的出现,体现了美国的智算水平领先中国;同时,在超算算力使用上,“很多时候都是通过货车、飞机运硬盘的数据去算,算完了把结果取回来,这些算力其实就是‘孤岛’。”

刘韵洁认为,下一步,中国要做的不是表面上去提高算力,而是要根据国家的具体情况和具体需求做顶层设计、统一规划。“不要什么热就一窝蜂去做,而是要根据数据、调研、专家分析制定出相应的规划。”

他指出,虽然目前中国在通用大模型上落后于美国,但可以在行业大模型上取得突破,关键在于把行业大数据利用好,管理好和保护好。

全国政协委员、北京邮电大学校长徐坤在被问及“中国从算力大国到算力强国目前主要差距在哪里”时也指出,一是在高端算力芯片研发方面还存在“卡脖子”问题;二是在原创性、引领性的领域还存在比较大的差距;三是人才缺口较大。特别是缺乏大量交叉复合型人才。

他建议要坚持系统观念,塑造以人才培养赋能创新发展双向互动的新机制。推动创新主体间的资源整合,通过打造集产业生态、标准制定、实验验证、系统研制、理论研究于一体的高能级创新机制,来更好地培养创新人才。

此外,“双碳”目标下,算力基础设施整体能耗和碳排放问题一直备受关注。

《2022-2023全球计算力指数评估报告》中提到,在1000张英伟达V100 GPU上训练GPT-3大模型共需14.8天,在数据中心PUE为1.1的条件下,总能耗将达到1287MWh,以2021年中国人均生活用电水平计算,单次大模型训练耗电相当于一个人4年的生活用电总量。

对此,全国政协委员、中国信息通信研究院院长余晓晖认为,数字化发展可以很大程度上帮助我们实现绿色化、低碳化发展目标,二者是正相关关系。但是算力基础设施的耗能较大,除了帮助全社会实现绿色低碳化,算力基础设施自身也需要绿色低碳化,这就要求我们使用更好的节能技术,引入更多绿色清洁能源等。从长远来看,整个社会需要算力与连接构成的“数字底座”,也需要清洁能源与绿色技术构建的“绿色底座”,二者要协同发展。

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