圍繞算力概念已經(jīng)產(chǎn)生一系列新的概念，包括東數(shù)西算、“算力經(jīng)濟(jì)”、新型數(shù)據(jù)中心。
如果說，算力是硬件和軟件配合共同執(zhí)行某種計算需求的能力，那么，算力服務(wù)是提供算力的一種商業(yè)模式，是包括算力生產(chǎn)者、算力調(diào)度者、算力服務(wù)商以及算力消費(fèi)者在內(nèi)的算力產(chǎn)業(yè)鏈上算力經(jīng)濟(jì)模式的統(tǒng)稱，他們共同構(gòu)成一個閉環(huán)的“算力經(jīng)濟(jì)”的產(chǎn)業(yè)鏈。
2022年11月9日，在北京召開的2022中國數(shù)據(jù)與存儲峰會上，中國科學(xué)院計算機(jī)技術(shù)研究所研究員張云泉博士在題為《算力經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢分析與展望》的主題演講中，分析了算力經(jīng)濟(jì)六大發(fā)展趨勢。
趨勢之一: 算力服務(wù)異軍突起
算力的異軍突起，催生了一個新興領(lǐng)域——算力服務(wù)。這在超算前100名中的業(yè)務(wù)量從以前的四分之一到如今接近了一半中得以體現(xiàn)，并且表明算力服務(wù)繼續(xù)呈現(xiàn)強(qiáng)勢擴(kuò)張的趨勢。
2018年，中國科學(xué)院計算機(jī)技術(shù)研究所研究員張云泉博士首次提出“算力經(jīng)濟(jì)“概念，指出以計算為核心的算力經(jīng)濟(jì)將成為衡量一個地方數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的代表性指標(biāo)和新舊動能轉(zhuǎn)換的主要手段。目前，關(guān)注“算力經(jīng)濟(jì)”領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)大有人在。
算力服務(wù)的崛起，意味著人類正式進(jìn)入了算力時代。
趨勢之二：與AI融合創(chuàng)新，智能計算中心列入新基建
通過與人工智能的融合，智能計算中心也越來越熱，使得人工智能訓(xùn)練的效果特別好，除了寫新聞，還可以編故事、聊天，做很多事情。
在摩爾定律放緩的情況下，以英偉達(dá)（NVIDIA）創(chuàng)始人黃仁勛名字命名的定律“黃氏定律 (Huang’s Law)”對AI性能的提升作出預(yù)測，每10年GPU性能增長1000倍。
未來萬億的參數(shù)GPT4算力需求更大，至少需要上萬塊的GPU，甚至連國家超算中心都無法滿足需求，建設(shè)新的智能計算平臺成為人工智能新的發(fā)展方向。
2020年，國家信息中心發(fā)布了《智能計算中心規(guī)劃建設(shè)指南》，其核心環(huán)節(jié)是算力的四個流程：算力的生產(chǎn)、算力的調(diào)度、算力的聚合、算力的消費(fèi)應(yīng)用，旨在降低中小公司的成本，把大數(shù)據(jù)惠及到國有中心，還可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同經(jīng)營創(chuàng)新；而采用最新的液冷技術(shù)降低PUE值，滿足綠色要求。目前我國的國家級超算中心已經(jīng)有10個，新的類型還在不斷出現(xiàn)，如現(xiàn)代的新興資產(chǎn)中心，一體化大數(shù)據(jù)中心，智慧城市的中心等，這些中心相互之間互相的融合，成為新的熱門賽道。
張云泉博士曾在2017年到2019年間擔(dān)任國家超算濟(jì)南中心主任，促成濟(jì)南市政府下決心把濟(jì)南市建成中國的算谷。目前濟(jì)南已經(jīng)率先建設(shè)國際首個超算科技園、率先提出打造我國超算生態(tài)、率先實(shí)現(xiàn)以超級計算機(jī)研制與應(yīng)用為標(biāo)志的超算1.0向以打造超算生態(tài)、促進(jìn)科學(xué)研究、賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展并重為標(biāo)志的超算2.0轉(zhuǎn)變，而且山東近期要建成國家超算濟(jì)南中心和海洋國家實(shí)驗室超算平臺，形成以濟(jì)、青為核心，濟(jì)南超算承擔(dān)運(yùn)營的通用專用超級計算機(jī)協(xié)同的山東大超算發(fā)展格局。
趨勢之三：傳統(tǒng)算法與AI算法深度融合
由于科學(xué)計算應(yīng)用效果不佳，現(xiàn)在人工智能生物算法反過來被融合到科技計算建模中，相當(dāng)于把數(shù)據(jù)科學(xué)和計算科學(xué)（AI+Science）整合在一起，產(chǎn)生一個新的叫做智能科學(xué)的賽道。其中四個范式分別是實(shí)驗科學(xué)、理論科學(xué)、計算科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)，AI范式則是第五范式。其代表是斬獲2020年戈登貝爾獎的 Deep Potential 方法展示了 AI 和分子動力學(xué)模型的有效結(jié)合，在保證精度的同時，指數(shù)級地提升了物理模型的效率。
目前二者的結(jié)合應(yīng)用尚停留在生物動力學(xué)、人工智能制藥領(lǐng)域，如將傳統(tǒng)方式需要十年以上、幾十億美元研制且藥效存疑的新藥耗時縮短至一年左右，成本數(shù)幾百萬美元，療效遠(yuǎn)比過去更好。當(dāng)然，很多新的領(lǐng)域也在不斷拓展中，未來將系統(tǒng)性地解決藥物設(shè)計、材料設(shè)計和化工設(shè)計等領(lǐng)域中的微觀設(shè)計層面問題，實(shí)現(xiàn)“既快又準(zhǔn)”的計算模擬；在宏觀的飛機(jī)、汽車、火箭設(shè)計領(lǐng)域也將有豐富的應(yīng)用。
趨勢之四：算力網(wǎng)絡(luò)將成為6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)
算力網(wǎng)絡(luò)，是一種根據(jù)業(yè)務(wù)需求，在云、網(wǎng)、邊之間按需分配和靈活調(diào)度計算資源、存儲資源以及網(wǎng)絡(luò)資源的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。算力網(wǎng)絡(luò)體系包括算力度量、算力感知、算力路由、算力編排、算力交易等內(nèi)容；2021年7月，ITU-T發(fā)布了第一個算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)Y.2501，Computing Power Network- framework and Architecture。
算力網(wǎng)絡(luò)吸納和調(diào)度占算力總量88%的社會分散力量，以統(tǒng)一服務(wù)的方式，結(jié)合確定性網(wǎng)絡(luò)輸送高可靠、可度量、通用化的算力資源，使能AI應(yīng)用，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價值。
趨勢之五：東數(shù)西算工程成為新基建產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)
東數(shù)西算已經(jīng)廣為人知。這是為了落實(shí)全國一體化大數(shù)據(jù)中心的思路，巧妙地把東部和西部資源進(jìn)行互補(bǔ)和對接，使得西部地區(qū)新能源能夠通過網(wǎng)絡(luò)來滿足東部的算力需求的方式，有效地拉動了雙方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。除了今年2月在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏啟動的8個國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)和規(guī)劃的10個國家數(shù)據(jù)中心集群，一些新的地點(diǎn)，如韶關(guān)、蕪湖也成為東數(shù)西算相關(guān)的熱點(diǎn)地區(qū)，吸引眾多公司布局。
趨勢之六：業(yè)界急需算力評測標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前，算力中心火熱，超算中心建設(shè)不斷上馬。但由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，又給市場帶來一定的混亂。
傳統(tǒng)超算是以大規(guī)模科學(xué)和工程計算的雙精度浮點(diǎn)計算為主的計算，Linpack性能為基準(zhǔn)的超級計算機(jī)排名是“全球高性能計算機(jī)TOP 500排行榜”、“中國高性能計算機(jī)TOP 100排行榜”等。這些標(biāo)準(zhǔn)不容易為大眾百姓接納。
在人工智能領(lǐng)域，也面臨同樣的問題，如：如何定義算力？哪套系統(tǒng)的人工智能算力更強(qiáng)、整個領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r如何？傳統(tǒng)高性能計算機(jī)的測試結(jié)果為什么與人工智能需要的性能不完全一致？如何制定新評測標(biāo)準(zhǔn)？
好的指標(biāo)可以引領(lǐng)領(lǐng)域的健康發(fā)展。為了解決上述問題，超級計算機(jī)界正在建立和推廣相關(guān)的人工智能算力基準(zhǔn)測試程序。
以AIPerf人工智能算力基準(zhǔn)測試程序為例，其特點(diǎn)是只出一個分?jǐn)?shù)，可變問題規(guī)模、計算有人工智能意義、多機(jī)通信可以少但不能沒有。世界人工智能算力AIPerf500國際委員會由張云泉博士、螞蟻技術(shù)研究院院長陳文光教授、Facebook公司AI主管Pavan Balaj、ETH蘇黎世計算機(jī)科學(xué)教授Torsten Hoefler等專家組成，該排行榜已經(jīng)發(fā)布了兩榜，在即將召開的超級算力大會上會有第三榜發(fā)布。
總結(jié)與展望
算力服務(wù)快速崛起，東數(shù)西算世紀(jì)工程開啟算力經(jīng)濟(jì)時代。
“算力經(jīng)濟(jì)的普及，需要類似電力插座一樣的算力插座，阿里無影云電腦，成為算力插座的早期原型?！睆堅迫┦空f。
他指出，未來，未來算力經(jīng)濟(jì)市場會有三類的公司參加，將出現(xiàn)類似發(fā)電廠的算力工廠，尤其是在東數(shù)西算西部新能源發(fā)達(dá)地區(qū)，而網(wǎng)絡(luò)通信公司可通過實(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、網(wǎng)絡(luò)通信公司甚至國家電網(wǎng)等分別從不同的技術(shù)途徑搶占算力服務(wù)市場，鹿死誰手尚未可知。
張云泉博士呼吁盡快推進(jìn)國家算網(wǎng)、算力調(diào)度、算力交易等方面的新型組織機(jī)構(gòu)和平臺建設(shè)，盡快出臺算力服務(wù)的評測標(biāo)準(zhǔn)，確保算力服務(wù)健康發(fā)展，更好地迎接數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的到來！
