全国算力总规模达197百亿亿次/秒训练需求井喷
如何解决训练需求激增带来的“算力饥渴”？
◎本报记者 崔爽
近日，《计算基础设施高质量发展行动计划》印发。 算力整体布局持续优化，全国范围内已形成积极推动算力产业快速健康发展的局面。 工信部数据显示，截至2023年6月，全国在用数据中心机架总规模已超过760万个标准机架，算力总规模达到197百亿亿次/第二。 近五年算力总规模年均增长。 接近30%，存储总规模超过1080EB。
与基础设施建设同步，算力集成应用加速涌现。 据中国信息通信研究院（以下简称中国信息通信研究院）测算，2022年我国核心计算产业规模将达到1.8万亿元，每投入1元算力将拉动3至4元GDP经济增长。
但与此同时，大模型产业的爆发式发展也带来了算力短缺、能源消耗激增等问题。 目前国内已公开发布了100多个大型模型，这加剧了智能算力的短缺。 面对需求激增，如何解“算力渴”？
“绿化”算力全产业链
“我们正在推广液冷、间接蒸发自然冷却等节能技术的应用，并在一些计算中心进行试点。同时，我们正在推动数据中心企业开展绿电等试点项目。数据中心氢燃料电池，清理出10个‘小而散’的老旧数据中心（约4000个标准机架），预计年底前完成数据中心改造任务。” 近日，在工业和信息化部新闻宣传中心（人民邮电报社），中国邮电报社与工信部联合举办的“算力中国行”大型调研采访活动协会等单位，上海市通信管理局信息通信发展处副处长魏征告诉记者。
为满足算力需求，除了增加算力供应规模外，数据中心的“降耗增效”也在紧锣密鼓地进行。 目前，从政府到企业，各个主体都在积极探索和优化数据中心冷却系统，以提高算力应用效率。
近日，蚂蚁集团联合中国信息通信研究院发布了《算力应用环节绿色计算白皮书》（以下简称白皮书）。 白皮书显示，截至2023年6月，我国累计建成国家级绿色数据中心196个。 中心电力利用效率已降至1.08左右，达到世界领先水平。 但随着行业的发展，PUE指标（即评估数据中心能源效率的指标）的优化空间不断减小，局限性逐渐显现。
蚂蚁集团首席技术官、平台技术事业群总裁何正宇坦言，计算能力是由数据中心的服务器提供的，但实际上大量的电力是用来维持服务器的正常运行的。并且本身不提供计算服务。 据统计，目前的数据中心可能将不到20%的电力用于计算本身。
白皮书还提到，在推动算力绿色低碳发展过程中，行业关注重点仍主要集中在可再生能源生产和绿色数据中心建设上。 要想取得更大的整体节能减排效果，需要注重“端到端的绿色计算”。
端到端绿色计算是指从电力生产、算力生产（包括智能计算中心建设者、硬件制造商、云制造商）到算力应用的全产业绿色计算。 何正宇介绍，在电力生产过程中，数据中心清洁能源和新能源存储的合理利用，主要是通过优化能源消费结构来实现，围绕微电网并网探索数据中心与能源融合发展。集成源、网格、负载和存储的模型。 绿色新场景； 在算力生产过程中，通过节能绿色硬件技术和产品的应用，并从选址、设计、建设、运营等各个环节提高数据中心全生命周期的绿色水平，促进数据中心的绿色发展。中心节能减排改造和绿色低碳改造，利用高效的IT系统、制冷系统、供配电系统、辅助系统协调推动绿色生产和算力绿色传输； 在业务应用中，重点通过软件平台效率提高计算资源的利用效率，提高应用和算法效率，动态灵活地分配固有计算资源，降低算力应用侧能耗，实现绿色低碳-服务环节的碳算力。
白皮书强调，算力应用过程中的绿色计算，智能计算效率提升空间最大、见效最快，也是尚未受到足够重视的部分。
提高算力调度水平
当前，算力网络正在快速融合，多样化的算力需求增加了对异构算力网络的需求。 为了高效、准确地将不同类型的算力资源调度到相应需求的资源节点上，需要进行算力调度。 。
让算力像水和电一样流动，让有需要的企业按需访问，是算力调度的理想情况。 近两年，国内涌现了一大批算力调度平台。 这些平台通过整合不同来源、类型、架构的算力资源，可以满足多种业务应用场景的需求。 今年6月，我国首个实现多异构算力调度的国家平台——“国家综合算力计算网络调度平台”发布。
中国工程院院士高文表示，我国算力网络面临的两大技术挑战之一是算力调度挑战。 目前，云算力、智能算力、超级算力、混合算力等服务商入口、系统、计费标准不同，这给算力调度带来了一定的挑战。
中企通信数据科学与创新总监詹东东也表示：“尤其是云计算和边缘计算协同的算力架构，最重要的是算力的调度能力。对算力的需求是往往分布在不同的区域，在这个区域，如何协调这些算力是很多客户都在思考的问题。
国家（上海）新型互联网交换中心（SHIXP）是算力调度和交易的重要试点。 记者了解到，SHIXP主要负责区域算力网络和算力中心的算力调度，并于今年7月底正式上线全国首个算力交易平台。 目前，SHIXP已建成14个计算网络节点，吸引40家入驻企业，接入国内8家主流运营商，总带宽达1.82T，累计算力资源超过156 petaflops/秒。
“我建议全国范围内建立一个大算力调度标准。” 魏征表示，统一标准的建立意味着所有云服务商必须对外提供统一的、可衡量的算力服务，这不仅保证了现有运营商资源的直接产出，也保证了他们在统一市场中的可持续发展将来。
推动软硬件本地化适配
随着人工智能技术的爆发，特别是大模型时代的到来，通用大模型正在快速挺进行业垂直应用领域。 通过模型调优和快速迭代，垂直大模型正在释放前所未有的工业数字智能新动能； 与此同时，智能计算资源短缺、国产产品相对短缺的痛点更加凸显。 除了硬件制造能力之外，中国算力产业在底层技术研发、软件生态适配、场景落地实践等方面还需要长足进步。
上海市通信管理局二级巡视员葛伦清表示，我国目前在算力供给方面面临国内适应性差等问题。 目前，国内多家芯片厂商都在开发自研或兼容的开源生态软硬件，企业间低效竞争等问题日益凸显。 针对这些问题，联盟、协会等行业组织必须凝聚共识，帮助算力供应商打破技术和生态壁垒，加强国产软硬件设备的研发和应用。
工信部相关负责人表示，针对算力发展需求，增强自主创新能力，推动计算架构、计算方法和算法创新，研发关键技术。加强CPU、GPU、服务器等产品，加快新技术、新产品落地。 应用; 同时，围绕算力相关软硬件生态系统建设，加强硬件、基础软件、应用软件等适配与协作，提升先进产业基础水平。
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