训练需求井喷 “算力之渴”何解

近日，《算力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，全国上下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月底，全国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架，算力总规模达到197百亿亿次/秒，算力总规模近5年年均增速近30%，存力总规模超过1080EB。

与基础设施建设相同步，算力融合应用加速涌现。根据中国信息通信研究院（以下简称中国信通院）的测算，2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元。算力每投入1元，将带动3至4元的GDP经济增长。

但与此同时，大模型产业井喷式发展也带来算力紧缺、能耗激增等问题。目前国内已有100多个大模型公开发布，这加剧了智能算力紧张的局面。面对需求的暴增，“算力之渴”如何解？

“绿化”算力全产业链

“我们正在推动液冷、间接蒸发自然冷却等节能技术的应用，并在部分算力中心开展试点。同时，我们正推动数据中心企业启动氢燃料电池等绿电在数据中心的试点，梳理10个‘小散老旧’数据中心（约4000个标准机架），预计将于年底前全部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）、中国邮电新闻工作者协会等单位联合组织的“算力中国行”大型调研采访活动中，上海市通信管理局信息通信发展处副处长魏征对记者表示。

满足算力需求，除了增加算力供给规模以外，数据中心的“降耗增效”也正在紧锣密鼓地进行。目前，从政府到企业，各个主体都在积极探索优化数据中心制冷系统，提高算力应用环节效率。

近日，蚂蚁集团与中国信通院发布《面向算力应用环节的计算绿色化白皮书》（以下简称白皮书），白皮书显示，截至2023年6月，我国累计建成196家国家绿色数据中心，行业内先进绿色中心电能利用效率降至1.08左右，达到世界领先水平。但伴随产业发展，PUE指标（即评价数据中心能源效率的指标）的优化空间不断减少，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征宇坦言，算力由数据中心的服务器提供，但实际上大量的电能都被用于维持服务器的正常运转，而并没有供给计算服务本身。根据统计数据，目前的数据中心可能只有低于20%的电能用于计算本身。

白皮书也提到，在推动算力绿色低碳发展的过程中，行业的关注点仍主要停留在可再生能源生产和绿色数据中心建设上。为了实现更大程度的总体节能减排效果，需要重视“端到端的绿色计算”。

端到端的绿色计算，即从电力生产、算力生产（包括智算中心建设商、硬件厂商、云厂商），到算力应用全产业环节的绿色计算。据何征宇介绍，在电力生产环节，主要通过优化用能结构，实现数据中心清洁能源和新型储能的合理利用，围绕源网荷储一体化的微电网并网模式，探索数据中心与能源融合发展的绿色新场景；在算力生产环节，通过应用高能效绿色硬件技术与产品，以及从选址、设计、施工、运营等环节入手提高数据中心全生命周期绿色化水平，推进数据中心节能减排改造与绿色低碳化重构，并采用高效IT系统、制冷系统、供配电系统以及辅助系统，协调促进算力绿色生产与绿色传输；在业务应用环节，要注重提高软件平台对计算资源的利用率，提升应用与算法效率，将固有计算资源通过动态、弹性的方式进行调配，减少算力应用侧能源消耗，实现算力在服务环节的绿色低碳。

白皮书强调，算力应用环节的绿色计算，是智能算效提升空间最大、收效最快，也是尚未被足够重视的部分。

提升算力调度水平

当前，算力网络快速融合，多样的算力需求提升了对异构算力网络的需要，而将不同类型的算力资源高效精准地调度到相应需求的资源节点中，就需要进行算力调度。

让算力像水、电一样流动，供有需要的企业按需取用，是算力调度的理想状况。近两年，国内涌现出一大批算力调度平台，这些平台可通过整合不同来源、类型和架构的算力资源，满足丰富的业务应用场景需求。今年6月，我国首个实现多元异构算力调度的全国性平台“全国一体化算力算网调度平台”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，其中之一就是算力调度挑战。目前云算力、智能算力、超算算力、混合算力的服务商入口、系统、计费标准等均不相同，这为算力调度带来了一定挑战。

中企通信数据科学及创新总监詹东东也表示：“尤其对于云计算和边缘计算协同的算力架构而言，最重要的是对算力的调度能力。对算力的需求很多时候会分布在不同的区域，如何协同好这些算力，是很多客户正在思考的问题。”

国家（上海）新型互联网交换中心（SHIXP）是算力调度、交易的重要试点。记者了解到，SHIXP主要负责本地区的算力网络和算力中心的算力调度，并于今年7月底正式上线了全国首个算力交易平台。目前，SHIXP已建成算网节点14个，吸纳入驻企业40家，接入国内主流运营商8家、总带宽1.82T，累计等级算力资源超过156千万亿次/秒。

“我建议，全国要建一个大的算力调度标准。”魏征表示，统一标准的建立，意味着所有的云服务商要对外提供统一、可度量的算力服务，既保证现有运营商资源的直接输出，也保证他们在未来统一市场的可持续发展。

推进国产化软硬件适配

随着人工智能技术的大爆发，特别是大模型时代的到来，通用大模型正快速向行业垂直应用领域推进。通过模型调优与快速迭代，垂直大模型正在释放前所未有的产业数智新动能；同时，智算资源紧缺、国内产品相对不足的痛点也更加突出。除了硬件制造能力，在底层技术开发、软件生态适配和场景落地实践等方面，中国算力产业还需长足进步。

上海市通信管理局二级巡视员葛伦卿表示，目前我国在算力供给方面，还面临着国产适配性较差等问题。目前很多国产芯片厂商都在做自研或兼容开源生态软硬件，企业间的低效竞争等问题愈发突出。针对这些问题，联盟、协会等行业组织要凝聚共识，帮助算力供给方打破技术和生态壁垒，加强国产化软硬设备的研发与应用。

工业和信息化部相关负责人表示，围绕算力发展需要，应增强自主创新能力，推进计算架构、计算方式和算法创新，加强CPU、GPU和服务器等重点产品研发，加速新技术、新产品落地应用；同时，围绕算力相关软硬件生态体系建设，将加强硬件、基础软件、应用软件等的适配协同，提升产业基础高级化水平。