淺析三大算力之異同

作者｜視聯(lián)戰(zhàn)略研究院

隨著一年多前ChatGPT的出現(xiàn)引爆人工智能（AI）浪潮，支撐大模型背后的“算力”概念突然闖進我們的視野，成為科技圈炙手可熱的新詞，引領著最新潮流。作為數(shù)字經(jīng)濟時代新生產(chǎn)力，也許不少人知道算力有許多種，但能準確區(qū)分且明了其中細微區(qū)別的人恐怕為數(shù)不多。

那么下面，我們就談一談算力的種類和中間的區(qū)別。

“通用算力、超算算力和智算算力”，算力之間大不同一般而言，根據(jù)應用場景和計算特性，業(yè)界通常將算力分為“通用算力”“超算算力”和“智算算力”三大類，三種算力彼此區(qū)別，但又存在內(nèi)在聯(lián)系。

通用算力，一般指基于CPU的計算能力，設計用于處理廣泛的計算任務；超算算力，通常指高性能計算（HPC），使用超級計算機進行大規(guī)模的數(shù)值和科學計算；智算算力，則專門用于人工智能和機器學習任務的計算能力，通常由GPU、TPU等專用硬件提供。從共性方面看，三種算力存在以下三大共同特點：

• 一是計算能力上，無論是通用算力、超算算力還是智算算力，它們都提供計算能力，用于處理數(shù)據(jù)和執(zhí)行計算任務。
• 二是技術基礎上，它們都依賴于硬件設備（如CPU、GPU、ASIC等）來實現(xiàn)其計算功能。
• 三是應用范圍上，各類算力都廣泛應用于多種行業(yè)和應用，對科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)決策等都有重要作用。

從差異上看，三者在特點和應用場景上存在較大差異，如下圖所示：總的看，每種算力的設計和優(yōu)化都針對其特定的使用場景，而隨著技術的發(fā)展，算力的邊界也在不斷模糊，例如，現(xiàn)代的CPU和GPU都開始集成一些專用于AI計算的功能。此外，隨著云計算的發(fā)展，算力也可以作為一種服務（算力即服務）提供給用戶，這進一步擴展了它們的應用范圍和靈活性。

各類算力面臨的共性問題和共同挑戰(zhàn)

當下，算力正加速與數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合，在經(jīng)濟社會發(fā)展領域不斷發(fā)揮重要作用，然而從實際效用角度看，囿于網(wǎng)絡傳輸?shù)纫蛩?，上述三類算力均面臨不小的共性問題和共同挑戰(zhàn)：

（一）實時性挑戰(zhàn)：對于需要實時處理的應用場景（如工業(yè)控制、能源管理等），網(wǎng)絡的實時性至關重要。如果網(wǎng)絡無法提供足夠的實時性，將直接影響這些算力的性能和可靠性。

（二）帶寬限制：通用算力和智算算力在處理大量數(shù)據(jù)時，如視頻流處理或AI模型訓練，需要高帶寬以支持數(shù)據(jù)的快速傳輸。帶寬限制會導致數(shù)據(jù)傳輸緩慢，影響算力資源的利用效率。

（三）延遲問題：超算算力在執(zhí)行復雜計算時對延遲非常敏感。高延遲會導致計算任務的完成時間延長，影響整體的計算效率。例如，超算互聯(lián)網(wǎng)的建設就需要網(wǎng)絡具有極低的延遲。

（四）算力效率問題：算力效率不僅取決于單芯片算力，算內(nèi)網(wǎng)、廣域網(wǎng)傳輸效率也將決定有效算力比例，將極大影響整體算力效率，甚至是算力網(wǎng)建設成效。

（五）算力成本問題：網(wǎng)絡傳輸問題會增加算力使用的成本，因為低效的傳輸可能導致算力資源的浪費和額外的時間成本。

（六）網(wǎng)絡安全與隱私保護：網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩灾苯雨P系到算力網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的保密性和完整性。任何安全漏洞都可能導致數(shù)據(jù)泄露或被篡改，影響算力服務的可靠性和用戶的信任。

（七）算力調(diào)度困難：由于算力資源的分布可能非常廣泛，有效的算力調(diào)度需要網(wǎng)絡的支持。網(wǎng)絡傳輸問題，如帶寬波動和延遲不確定性，會增加算力調(diào)度的復雜性，降低資源利用率。

（八）技術標準與互操作性：不同算力中心之間的網(wǎng)絡互操作性問題會影響算力資源的整合和調(diào)度，需要統(tǒng)一的技術標準來解決這一問題。