近年來,先進計算與行業加速融合,推動計算方式、算法或機理等快速創新演替。正確看待先進計算發展過程中的變與不變,在變化中找到先進計算產業發展的固有方向,并基于此搶占時代變化發展的潮頭,對推動先進計算產業快速有序發展意義重大。賽迪顧問通過對先進計算環境、產品、生態發展深入研究,挖掘先進計算發展過程中的三處“不變”和三點“變化”,并針對性地提出了發展建議。
立足三大“不變”守牢發展主方向
先進計算依舊是推動數字經濟高質量發展的關鍵助力。近年來,中國數字經濟建設不斷深入,數字產業蓬勃發展,數字應用場景不斷豐富,算力需求呈指數級增長。尤其是國產AI大模型與行業融合不斷深入,計算參數呈現爆發態勢,在已發布的100余個大模型中,10億參數規模以上的大模型占比超過80%以上,投入商用的大模型參數量基本在千億級。不同于通用算力,先進計算能夠提供高效智能、綠色低碳、開源共享的算力支撐與快速豐富的數字應用場景和爆發式增長的算力需求更為契合。因此,未來先進計算推動行業數字化轉型,放大經濟發展效能,加快數字經濟高質量發展的關鍵助力作用是不變的。
高性能算力供給承壓依舊是先進計算新技術、新產品變革的主要動力。伴隨著算力需求“狂飆”,高性能算力發展速度滯后于算力需求的增長速度。據賽迪顧問研究,以當前中國較先商用的6款AI大模型產品對應的算力供需為例,在訓練階段,大模型算力需求超過50EFLOPS/年,而目前實際算力供給量不足20EFLOPS/年,缺口達30EFLOPS/年,推理階段的算力缺口更是超過了40EFLOPS/年。而正是高性能算力供給承壓的不斷增加,推動了先進計算從計算理論、計算架構、計算系統、計算應用等層面進行創新型變革,并行計算、異構計算等新型計算模式不斷出現,探索出利用多節點或多結構協同實現系統整體計算能力和效率的快速提高解決方案。因此,未來先進計算在算力需求爆發式增長、高性能算力供給持續承壓的推動下,不斷進行新產品、新技術變革的發展態勢是不變的。
高性能、綠色化、安全性仍然是先進計算未來的主要發展趨勢。隨著數字中國建設不斷深入,數字化場景不斷豐富,高性能算力需求快速增長。據賽迪顧問統計,2022年中國高性能算力占比接近20%,較2019年提高了15個百分點,但仍不能完全滿足當前AI大模型等帶來的爆發式智能化算力需求。因此,未來推動高性能算力將是先進計算發展不變的發展方向之一。在“雙碳”戰略的加快推進下,中國對能耗的關注度正在持續提高,算力產業的綠色化也一直備受重視。近年來,中國不斷推動液冷服務器、間接蒸發冷卻系統、高效UPS設備、智能運維系統等低碳綠色化設備和產品的應用與研發,助推計算產業全生命周期綠色化布局。此外,隨著腳本竊聽、拒絕服務等技術的不斷發展和迭代,黑客對數據的動態、個性化的攻擊層出不窮,全球計算安全形勢將更加嚴峻。如何建立主動、有效、更新快的安全防護系統,依然是未來先進計算需要努力突破的關鍵“難點”。因此,在未來算力需求壓力大、低碳節能要求嚴和網絡安全形勢嚴峻的影響下,先進計算高性能、綠色化和安全性的演進趨勢是不變的。
把握三大“變化”應對發展新變局
變化一:數字中國建設加快,開啟先進計算發展“新時代”。2023年2月,中共中央、國務院印發了《數字中國建設整體布局規劃》,從黨和國家事業發展的戰略高度,提出了新時代數字中國建設的整體戰略,規劃中將數字基礎設施作為數字中國建設的“兩大基礎”之一。此外,地方層面也相繼出臺了相關政策,加強對先進算力基礎設施建設和應用擴展的支持力度。成都市出臺了中國首個算力產業專項政策——《成都市圍繞超算智算加快算力產業發展的政策措施》,從持續提升超算適配性、加快構建智算體系等十二個方面提出了發展措施;北京市出臺了《北京市促進通用人工智能創新發展的若干措施》,提出了提升算力資源統籌供給能力、系統構建大模型等通用人工智能技術體系、推動通用人工智能技術創新場景應用等五大工作方向。此外,河南、上海、杭州等地出臺“算力券”相關政策,加快推動先進算力賦能產業發展。
變化二:“百模大戰”激戰正酣,點燃AI算力產品發展激情。近年來,AI算力應用快速鋪開,AI大模型與行業融合進程不斷深入,中國大模型呈現強勢發展態勢。2023年上半年與大模型直接相關的融資事件超20起,國內已發布的各類大模型數量超過100個,拉開了“百模大戰”的帷幕,帶動了AI相關軟硬件產品的蓬勃發展。從硬件角度來看,隨著智能算力應用場景不斷豐富,計算能力和存儲能力需求快速提高,拉動了中國AI服務器市場快速發展。賽迪顧問預測,2023年中國AI服務器市場規模有望突破680億元,同比增幅超過38%。從軟件及服務角度來看,中國大模型產業化應用出現了通用類、專業類并行的發展態勢,文心一言、通義千問、紫東太初等中國一批大模型正在快速發展,打造跨行業人工智能能力平臺,其應用行業正在從辦公、生活、娛樂向醫療、工業、教育等加速滲透。
變化三:“鯤鵬”“飛騰”強強聯合,開創先進算力生態合作新模式。2023年7月,中國電子與華為宣布合并鯤鵬生態和PKS生態,共同創建支持鯤鵬和飛騰處理器的“鵬騰”生態。“鵬騰”生態的建立,打破了傳統單純提高產品適配度的“點對面”生態合作模式的桎梏,開創了“面對面”的生態間合作模式,不僅能夠簡化生態伙伴的軟硬件適配和認證,豐富生態產品形態和種類,實現云到端的全場景下的產品競爭力提升,還可以匯聚各個生態資源和力量,增強生態發展穩定性,更有力地抵御外部風險和壓力,提升中國計算生態的國際影響力。
從三方面推動算力加速發展
創新使用“超算互聯網”“算力超市”“算力券”等方式,加速先進算力普惠進程。鼓勵各地方使用“超算互聯網”,用好“超算互聯網”中超算服務基礎資源、行業應用軟件資源、多學科行業應用服務平臺資源、多樣數據模型等資產資源。鼓勵使用“算力超市”新方式,統籌超算、智算等算力調度,搭建算力管理平臺,實現算力統一供給和統一售賣,推動先進算力便捷使用。同時面向AIGC、自動駕駛、先進制造、科學研究、醫藥研發等有高算力需求的企業、科研機構、高校等,引導用戶用好“算力券”,建立以“算力券”為核心的算力中心運營統籌結算分擔機制,降低中小企業先進算力服務使用門檻,讓更多主體用得起、用得上、用得好先進算力。
完善先進計算產業生態,解決兼容問題,保障先進算力產業生態安全。重點關注數據資源、數據獲取、數據預處理、數據存儲、數據計算、數據挖掘等關鍵環節,從全產業角度發力完善先進算力產業生態。針對多樣性算力技術棧缺乏協調,不同OS、固件、整機、芯片平臺不兼容等突出問題,不斷完善標準體系。推動先進計算生態合作由“點對點”“點對面”向“面對面”升級,不斷加強產品兼容性與適配度,解決生態“碎片化”“同質化”等問題,聚攏先進計算產業資源。確保軟硬件安全、數據安全、計算運行安全,加強先進計算產業鏈韌性。增強先進計算軟硬供應鏈對外部意外沖擊和極端風險情形的“抵抗力”。
擴大綠色技術應用,完善綠色算力標準體系,加快綠色先進算力布局。加速推動液冷、間接蒸發冷卻、預制式微模塊數據中心技術、制冷系統智能控制系統、智能鋰電等單體或集成綠色技術在先進計算基礎設施的規?;瘧?,聚焦發電、輸電、儲電、用電環節開展全鏈“降碳”布局。同時,完善健全綠色算力的標準體系,通過建立各項算力數據指標的設定值,構建算力標桿體系,并與國際趨勢保持一致,積極引導先進計算向高效綠色方向發展。(賽迪顧問軟件與信息服務業研究中心)