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        截至6月底我國算力總規(guī)模達(dá)197百億億次/秒:訓(xùn)練需求井噴 “算力之渴”何解

        發(fā)布時(shí)間:2023-10-16 10:04:00來源: 科技日報(bào)

          ◎本報(bào)記者 崔 爽

          近日,《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》印發(fā),算力整體布局持續(xù)優(yōu)化,全國上下已形成積極推動(dòng)算力產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展的局面。工信部數(shù)據(jù)顯示,截至2023年6月底,全國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過760萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,算力總規(guī)模達(dá)到197百億億次/秒,算力總規(guī)模近5年年均增速近30%,存力總規(guī)模超過1080EB。

          與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相同步,算力融合應(yīng)用加速涌現(xiàn)。根據(jù)中國信息通信研究院(以下簡稱中國信通院)的測算,2022年我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1.8萬億元。算力每投入1元,將帶動(dòng)3至4元的GDP經(jīng)濟(jì)增長。

          但與此同時(shí),大模型產(chǎn)業(yè)井噴式發(fā)展也帶來算力緊缺、能耗激增等問題。目前國內(nèi)已有100多個(gè)大模型公開發(fā)布,這加劇了智能算力緊張的局面。面對需求的暴增,“算力之渴”如何解?

          “綠化”算力全產(chǎn)業(yè)鏈

          “我們正在推動(dòng)液冷、間接蒸發(fā)自然冷卻等節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,并在部分算力中心開展試點(diǎn)。同時(shí),我們正推動(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),梳理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)?!苯?,在工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心(人民郵電報(bào)社)、中國郵電新聞工作者協(xié)會(huì)等單位聯(lián)合組織的“算力中國行”大型調(diào)研采訪活動(dòng)中,上海市通信管理局信息通信發(fā)展處副處長魏征對記者表示。

          滿足算力需求,除了增加算力供給規(guī)模以外,數(shù)據(jù)中心的“降耗增效”也正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。目前,從政府到企業(yè),各個(gè)主體都在積極探索優(yōu)化數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng),提高算力應(yīng)用環(huán)節(jié)效率。

          近日,螞蟻集團(tuán)與中國信通院發(fā)布《面向算力應(yīng)用環(huán)節(jié)的計(jì)算綠色化白皮書》(以下簡稱白皮書),白皮書顯示,截至2023年6月,我國累計(jì)建成196家國家綠色數(shù)據(jù)中心,行業(yè)內(nèi)先進(jìn)綠色中心電能利用效率降至1.08左右,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。但伴隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展,PUE指標(biāo)(即評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo))的優(yōu)化空間不斷減少,局限性逐漸顯現(xiàn)。

          螞蟻集團(tuán)首席技術(shù)官、平臺(tái)技術(shù)事業(yè)群總裁何征宇坦言,算力由數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器提供,但實(shí)際上大量的電能都被用于維持服務(wù)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn),而并沒有供給計(jì)算服務(wù)本身。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前的數(shù)據(jù)中心可能只有低于20%的電能用于計(jì)算本身。

          白皮書也提到,在推動(dòng)算力綠色低碳發(fā)展的過程中,行業(yè)的關(guān)注點(diǎn)仍主要停留在可再生能源生產(chǎn)和綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)上。為了實(shí)現(xiàn)更大程度的總體節(jié)能減排效果,需要重視“端到端的綠色計(jì)算”。

          端到端的綠色計(jì)算,即從電力生產(chǎn)、算力生產(chǎn)(包括智算中心建設(shè)商、硬件廠商、云廠商),到算力應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的綠色計(jì)算。據(jù)何征宇介紹,在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié),主要通過優(yōu)化用能結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心清潔能源和新型儲(chǔ)能的合理利用,圍繞源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的微電網(wǎng)并網(wǎng)模式,探索數(shù)據(jù)中心與能源融合發(fā)展的綠色新場景;在算力生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過應(yīng)用高能效綠色硬件技術(shù)與產(chǎn)品,以及從選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等環(huán)節(jié)入手提高數(shù)據(jù)中心全生命周期綠色化水平,推進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排改造與綠色低碳化重構(gòu),并采用高效IT系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng),協(xié)調(diào)促進(jìn)算力綠色生產(chǎn)與綠色傳輸;在業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)節(jié),要注重提高軟件平臺(tái)對計(jì)算資源的利用率,提升應(yīng)用與算法效率,將固有計(jì)算資源通過動(dòng)態(tài)、彈性的方式進(jìn)行調(diào)配,減少算力應(yīng)用側(cè)能源消耗,實(shí)現(xiàn)算力在服務(wù)環(huán)節(jié)的綠色低碳。

          白皮書強(qiáng)調(diào),算力應(yīng)用環(huán)節(jié)的綠色計(jì)算,是智能算效提升空間最大、收效最快,也是尚未被足夠重視的部分。

          提升算力調(diào)度水平

          當(dāng)前,算力網(wǎng)絡(luò)快速融合,多樣的算力需求提升了對異構(gòu)算力網(wǎng)絡(luò)的需要,而將不同類型的算力資源高效精準(zhǔn)地調(diào)度到相應(yīng)需求的資源節(jié)點(diǎn)中,就需要進(jìn)行算力調(diào)度。

          讓算力像水、電一樣流動(dòng),供有需要的企業(yè)按需取用,是算力調(diào)度的理想狀況。近兩年,國內(nèi)涌現(xiàn)出一大批算力調(diào)度平臺(tái),這些平臺(tái)可通過整合不同來源、類型和架構(gòu)的算力資源,滿足豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景需求。今年6月,我國首個(gè)實(shí)現(xiàn)多元異構(gòu)算力調(diào)度的全國性平臺(tái)“全國一體化算力算網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)”發(fā)布。

          中國工程院院士高文表示,我國算力網(wǎng)絡(luò)面臨的兩大技術(shù)挑戰(zhàn),其中之一就是算力調(diào)度挑戰(zhàn)。目前云算力、智能算力、超算算力、混合算力的服務(wù)商入口、系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等均不相同,這為算力調(diào)度帶來了一定挑戰(zhàn)。

          中企通信數(shù)據(jù)科學(xué)及創(chuàng)新總監(jiān)詹東東也表示:“尤其對于云計(jì)算和邊緣計(jì)算協(xié)同的算力架構(gòu)而言,最重要的是對算力的調(diào)度能力。對算力的需求很多時(shí)候會(huì)分布在不同的區(qū)域,如何協(xié)同好這些算力,是很多客戶正在思考的問題。”

          國家(上海)新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心(SHIXP)是算力調(diào)度、交易的重要試點(diǎn)。記者了解到,SHIXP主要負(fù)責(zé)本地區(qū)的算力網(wǎng)絡(luò)和算力中心的算力調(diào)度,并于今年7月底正式上線了全國首個(gè)算力交易平臺(tái)。目前,SHIXP已建成算網(wǎng)節(jié)點(diǎn)14個(gè),吸納入駐企業(yè)40家,接入國內(nèi)主流運(yùn)營商8家、總帶寬1.82T,累計(jì)等級(jí)算力資源超過156千萬億次/秒。

          “我建議,全國要建一個(gè)大的算力調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)。”魏征表示,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的建立,意味著所有的云服務(wù)商要對外提供統(tǒng)一、可度量的算力服務(wù),既保證現(xiàn)有運(yùn)營商資源的直接輸出,也保證他們在未來統(tǒng)一市場的可持續(xù)發(fā)展。

          推進(jìn)國產(chǎn)化軟硬件適配

          隨著人工智能技術(shù)的大爆發(fā),特別是大模型時(shí)代的到來,通用大模型正快速向行業(yè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域推進(jìn)。通過模型調(diào)優(yōu)與快速迭代,垂直大模型正在釋放前所未有的產(chǎn)業(yè)數(shù)智新動(dòng)能;同時(shí),智算資源緊缺、國內(nèi)產(chǎn)品相對不足的痛點(diǎn)也更加突出。除了硬件制造能力,在底層技術(shù)開發(fā)、軟件生態(tài)適配和場景落地實(shí)踐等方面,中國算力產(chǎn)業(yè)還需長足進(jìn)步。

          上海市通信管理局二級(jí)巡視員葛倫卿表示,目前我國在算力供給方面,還面臨著國產(chǎn)適配性較差等問題。目前很多國產(chǎn)芯片廠商都在做自研或兼容開源生態(tài)軟硬件,企業(yè)間的低效競爭等問題愈發(fā)突出。針對這些問題,聯(lián)盟、協(xié)會(huì)等行業(yè)組織要凝聚共識(shí),幫助算力供給方打破技術(shù)和生態(tài)壁壘,加強(qiáng)國產(chǎn)化軟硬設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用。

          工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,圍繞算力發(fā)展需要,應(yīng)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,推進(jìn)計(jì)算架構(gòu)、計(jì)算方式和算法創(chuàng)新,加強(qiáng)CPU、GPU和服務(wù)器等重點(diǎn)產(chǎn)品研發(fā),加速新技術(shù)、新產(chǎn)品落地應(yīng)用;同時(shí),圍繞算力相關(guān)軟硬件生態(tài)體系建設(shè),將加強(qiáng)硬件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件等的適配協(xié)同,提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化水平。

          國產(chǎn)量子算力進(jìn)入航天領(lǐng)域

          科技日報(bào)訊 (記者吳長鋒)記者10月16日從安徽省量子計(jì)算工程研究中心了解到,日前,由中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院(以下簡稱航天氣動(dòng)院)與本源量子計(jì)算科技(合肥)股份有限公司(以下簡稱本源量子)合作共建的量子計(jì)算流體力學(xué)聯(lián)合工作室在中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院正式揭牌,這標(biāo)志著國產(chǎn)量子算力開始進(jìn)入中國航天領(lǐng)域。

          在航空器、火箭等設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中存在許多關(guān)鍵問題,它們都需要通過流體動(dòng)力學(xué),綜合運(yùn)用數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論分析等方法來解決。傳統(tǒng)主流方法在研究復(fù)雜流動(dòng)場景時(shí),基于現(xiàn)有計(jì)算能力下無法兼顧數(shù)值模擬的質(zhì)量和效率,而量子計(jì)算作為一種新型計(jì)算范式有望解決這一難題。

          航天氣動(dòng)院副院長艾邦成表示,量子計(jì)算機(jī)不僅能夠加速流體動(dòng)力學(xué)模擬,在氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域同樣具有優(yōu)越性?!袄缭谝硇偷纳璞葍?yōu)化設(shè)計(jì)中,涉及到大量參數(shù)和約束條件下的最優(yōu)化問題,采用經(jīng)典計(jì)算機(jī)求解非常困難。量子計(jì)算機(jī)就像是‘加速器’,采用合適的量子優(yōu)化技術(shù)有望在較短的時(shí)間找到問題的最優(yōu)解?!卑畛烧f。

          “將量子計(jì)算應(yīng)用于流體動(dòng)力學(xué)之前,還需要克服許多技術(shù)和算法上的挑戰(zhàn)。”本源量子總經(jīng)理張輝向記者介紹,“未來,我們將培養(yǎng)并儲(chǔ)備相關(guān)人才,強(qiáng)化合作與交流,在氣動(dòng)仿真、飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等方向探索具體的量子計(jì)算應(yīng)用場景,推動(dòng)量子計(jì)算流體力學(xué)在我國航空航天、智能制造等行業(yè)的應(yīng)用。”(科技日報(bào))

        (責(zé)編:李雨潼)

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