中科院張?jiān)迫核懔?jīng)濟(jì)呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢(shì)

或許今時(shí)今日算力對(duì)于普通用戶而言還稍顯陌生，但毋庸置疑的是算力服務(wù)正在異軍突起，算力經(jīng)濟(jì)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，未來(lái)算力將如同水電氣一樣成為生活必需品?！半S著算力經(jīng)濟(jì)的普及，未來(lái)將出現(xiàn)類(lèi)似于電力插座的算力插座，用戶無(wú)需感知，只需購(gòu)買(mǎi)套餐刷卡就可以使用算力?！痹诮张e行的2023世界電信和信息社會(huì)日大會(huì)之“智能算網(wǎng)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展”論壇上，中科院計(jì)算所研究員張?jiān)迫┦咳绱藭诚胨懔ξ磥?lái)。

張?jiān)迫┦块L(zhǎng)期從事超級(jí)計(jì)算的研究，早在2018年就率先提出了算力經(jīng)濟(jì)的概念，對(duì)于算力產(chǎn)業(yè)有著深刻洞見(jiàn)和思考。在本次論壇上，張?jiān)迫┦拷Y(jié)合所見(jiàn)所思，提出了算力經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大趨勢(shì)。

趨勢(shì)一：算力服務(wù)異軍突起

張?jiān)迫┦空J(rèn)為，算力經(jīng)濟(jì)是從數(shù)字經(jīng)濟(jì)延伸出的一種新經(jīng)濟(jì)形態(tài)，以數(shù)據(jù)為主要生產(chǎn)要素，通過(guò)算力、算法、算效等技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，實(shí)現(xiàn)效率、效能、質(zhì)量的提升和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)等。在他看來(lái)，以計(jì)算為核心的算力經(jīng)濟(jì)將成為衡量地方數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的代表性指標(biāo)和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的主要手段。隨著人類(lèi)社會(huì)向數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，計(jì)算成為智能世界的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，而算力是硬軟件配合以共同執(zhí)行某種計(jì)算需求的能力?！叭绻f(shuō)數(shù)據(jù)是生產(chǎn)資料，算力是新生產(chǎn)力，那么算法就是新的生產(chǎn)關(guān)系?！?/p>

自2002年起，張?jiān)迫┦柯?lián)合業(yè)界專(zhuān)家共同發(fā)起并發(fā)布了“中國(guó)HPC TOP100榜單”（HPC指高性能計(jì)算機(jī)），通過(guò)觀察榜單變化，張?jiān)迫┦堪l(fā)現(xiàn)，從2021年開(kāi)始排名前十的超級(jí)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了大量超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，主要用來(lái)提供算力服務(wù)?！斑@是算力經(jīng)濟(jì)時(shí)代到來(lái)的一個(gè)重要標(biāo)志?！睆?jiān)迫┦颗袛唷?/p>

“受人工智能、大模型、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、元宇宙等需求驅(qū)動(dòng)，算力產(chǎn)業(yè)將快速增長(zhǎng)?！睆?jiān)迫┦空J(rèn)為。業(yè)界也普遍樂(lè)觀看待算力增長(zhǎng)前景。根據(jù)中國(guó)信通院數(shù)據(jù)，2020年全球算力規(guī)模達(dá)到429EFlops，增速達(dá)39%，預(yù)估未來(lái)5年全球算力規(guī)模將以超過(guò)50%的速度增長(zhǎng)，到2025年整體規(guī)模將達(dá)到3300EFlops。就我國(guó)來(lái)看，雖然總體算力快速發(fā)展，僅次于美國(guó)位居全球第二，但是人均算力還存在很大鴻溝。此外，一個(gè)國(guó)家的算力平均水平與其智能化水平息息相關(guān)。因此我國(guó)機(jī)會(huì)可觀、潛力巨大。

趨勢(shì)二：超算與AI融合，智算中心列入新基建

通常而言，算力包括基礎(chǔ)算力、智能算力、超級(jí)算力，其中智算算力基于GPU、FPGA、ASIC等芯片的加速計(jì)算平臺(tái)，提供AI訓(xùn)練和推理等算力。

張?jiān)迫┦勘硎?，隨著GPT大模型等通用人工智能模型的崛起，智能算力產(chǎn)業(yè)需求快速增長(zhǎng)。那么，大模型為何具有超強(qiáng)殺傷力？張?jiān)迫┦颗e例，如果只用一塊A100板訓(xùn)練千億參數(shù)的模型，那么需要355年才能完成，而用1萬(wàn)塊A100板則只需幾個(gè)月就可以完成?！斑@對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)提出了巨大挑戰(zhàn)，也給算力帶來(lái)了殺手級(jí)應(yīng)用?！睆?jiān)迫┦空J(rèn)為。

2020年5月，OpenAI發(fā)布了迄今為止全球規(guī)模最大的預(yù)訓(xùn)練語(yǔ)言模型GPT-3，參數(shù)規(guī)模為1750億，數(shù)據(jù)量達(dá)到2TB，訓(xùn)練費(fèi)用超過(guò)1200萬(wàn)美元。GPT-3的出現(xiàn)意味著AI對(duì)算力的需求進(jìn)入新階段。創(chuàng)新的腳步從不停歇，現(xiàn)在GPT-4已經(jīng)到來(lái)，其將至少有2.5萬(wàn)億參數(shù)，且具有多模態(tài)模型特點(diǎn)，相應(yīng)的算力需求也是水漲船高。

大模型等的崛起將促使算力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革。張?jiān)迫┦勘硎?，過(guò)去我國(guó)算力以基礎(chǔ)算力為主，超級(jí)計(jì)算占比不大，現(xiàn)在隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的升溫，智能算力異軍突起，增長(zhǎng)迅猛。地方政府和企業(yè)已經(jīng)紛紛行動(dòng)起來(lái)，支持智算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如，2018年國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心規(guī)劃了國(guó)家超算濟(jì)南科技園，致力于打造“中國(guó)算谷”，成為世界上第一個(gè)以超算為中心的產(chǎn)業(yè)園。2020年12月10日，國(guó)家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部聯(lián)合浪潮發(fā)布《智能計(jì)算中心規(guī)劃建設(shè)指南》，界定了算力生產(chǎn)、聚合、調(diào)度、釋放等環(huán)節(jié)。

張?jiān)迫┦拷榻B，目前出現(xiàn)了超級(jí)計(jì)算中心、智能計(jì)算中心、一體化大數(shù)據(jù)中心和城市云腦共四類(lèi)高性能計(jì)算中心，他們?nèi)诤蟿?chuàng)新、互補(bǔ)共存。從廠商來(lái)看，華為、寒武紀(jì)、浪潮等都在積極參與智能計(jì)算中心的建設(shè)。

趨勢(shì)三：GPT大模型崛起，催生MAAS商業(yè)模式

張?jiān)迫┦窟M(jìn)一步分析了大模型崛起給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)的影響。他說(shuō)，大模型具有顛覆性、涌現(xiàn)性、通用性等特征，可以完成自然語(yǔ)言理解、生成、推理等多種任務(wù)；也可以處理多模態(tài)數(shù)據(jù)，如圖像、視頻、音頻等，并通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行自我優(yōu)化。

他表示，大模型締造了模型即服務(wù)（MAAS）新范式，意味著用戶無(wú)需自己訓(xùn)練模型或者部署應(yīng)用程序，只需通過(guò)API接口調(diào)用預(yù)訓(xùn)練好的模型就可以完成各種任務(wù)，助力算力產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自給自足。

“目前全球都在競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)發(fā)更大、更強(qiáng)、更智能、更通用的模型。微軟、谷歌等已經(jīng)推出了GPT-4或者類(lèi)似GPT-4的多模態(tài)模型，給人類(lèi)社會(huì)和文明帶來(lái)了巨大機(jī)遇和挑戰(zhàn)?！睆?jiān)迫┦空J(rèn)為。

當(dāng)然不可避免的是，整個(gè)社會(huì)就大模型的認(rèn)知產(chǎn)生了諸多分歧：ChatGPT將消滅人類(lèi)還是拯救人類(lèi)？業(yè)界眾說(shuō)紛紜，莫衷一是。

趨勢(shì)四：算網(wǎng)融合成為運(yùn)營(yíng)商必爭(zhēng)點(diǎn)，東數(shù)西算的未來(lái)是國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)

最后，張?jiān)迫┦拷榻B了運(yùn)營(yíng)商在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代如何利用自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)行創(chuàng)新轉(zhuǎn)型。他表示，“東數(shù)西算”工程是國(guó)家層面制定的戰(zhàn)略性布局，旨在把東部地區(qū)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)送到西部地區(qū)進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算，并在西部建立多個(gè)全國(guó)性或區(qū)域性的高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)，通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接形成國(guó)家級(jí)的“電網(wǎng)”。

“東數(shù)西算”工程采用了算網(wǎng)融合技術(shù)，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與高性能計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)資源統(tǒng)一調(diào)度和管理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)就近存儲(chǔ)和處理，并降低網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬消耗。

“‘東數(shù)西算’工程不僅可以提高數(shù)據(jù)安全可信度和效率效益，還可以促進(jìn)區(qū)域間資源均衡配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，也可以實(shí)現(xiàn)政產(chǎn)學(xué)研用之間的深度融合和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)?！睆?jiān)迫┦空J(rèn)為。

在算網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了南網(wǎng)和北網(wǎng)。南網(wǎng)以智算中心為基礎(chǔ)，采用算網(wǎng)融合技術(shù)，希望將全國(guó)智算中心連接起來(lái)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維。北網(wǎng)即國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合體，作為“東數(shù)西算”“五個(gè)一體化”目標(biāo)建設(shè)工程之一，該聯(lián)合體的本質(zhì)是用互聯(lián)網(wǎng)思維運(yùn)營(yíng)超算，將全國(guó)眾多超算中心通過(guò)算力網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，構(gòu)建一體化算力服務(wù)平臺(tái)。

南北兩大網(wǎng)絡(luò)背后的科研實(shí)力不容小覷，北網(wǎng)有著國(guó)家高性能計(jì)算機(jī)工程中心支持，南網(wǎng)則由鵬城實(shí)驗(yàn)室輸送腦力和智慧：南網(wǎng)北網(wǎng)目標(biāo)相似，實(shí)力不分伯仲，未來(lái)誰(shuí)將占據(jù)主導(dǎo)地位目前不得而知。

“網(wǎng)絡(luò)通信公司通過(guò)實(shí)施算網(wǎng)融合戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型為算力供應(yīng)商；超算云公司（超算互聯(lián)網(wǎng)）、網(wǎng)絡(luò)通信公司（算網(wǎng)融合）甚至國(guó)家電網(wǎng)（近電廠算力中心）等分別從不同的技術(shù)途徑搶占算力服務(wù)市場(chǎng)，鹿死誰(shuí)手尚未可知?！睆?jiān)迫┦空J(rèn)為。

最后，張?jiān)迫┦亢粲鯂?guó)家盡快推出頂層設(shè)計(jì)，建設(shè)國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)、國(guó)家算力調(diào)度中心、算力交易中心等，保證算力經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

審核編輯 ：李倩