每經(jīng)記者 張蕊 北京攝影報(bào)道 每經(jīng)編輯 陳旭

近幾年來(lái)，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行得如火如荼，以智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施是其中不可或缺的一項(xiàng)。

繼南京等地人工智能計(jì)算中心落成之后，多個(gè)城市的地方政府也在積極推進(jìn)城市級(jí)人工智能計(jì)算中心的建設(shè)，越來(lái)越多的地方將其視為實(shí)現(xiàn)支撐和引領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智能產(chǎn)業(yè)、智慧城市、智慧社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵性信息基礎(chǔ)設(shè)施。

今年7月，工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，提出要打造新型智能算力生態(tài)體系，有效支撐各領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，更是把智能計(jì)算提高到一個(gè)新的高度。

智能計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀如何？面臨哪些問(wèn)題？在“雙碳”目標(biāo)下，智能計(jì)算將如何發(fā)展？在10月26日于北京舉行的2021人工智能計(jì)算大會(huì)（AICC2021）上，業(yè)界專家就上述問(wèn)題進(jìn)行了探討。

從芯片到算力的轉(zhuǎn)化還需跨越鴻溝

本次大會(huì)發(fā)布了《2021-2022中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》。該報(bào)告指出，算力已經(jīng)成為數(shù)字時(shí)代的核心生產(chǎn)力，是拉動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展的新動(dòng)能。對(duì)于AI算力的投入，將加快人工智能這一重要的數(shù)字化技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)務(wù)新模式。

中國(guó)工程院院士、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東在大會(huì)上表示，“人工智能帶來(lái)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的算力需求，計(jì)算產(chǎn)業(yè)正面臨著多元化、巨量化、生態(tài)離散化交織的趨勢(shì)與挑戰(zhàn)。”

王恩東表示，一方面多樣化的智能場(chǎng)景需要多元化的算力，巨量化的模型、數(shù)據(jù)和應(yīng)用規(guī)模需要巨量的算力，算力已經(jīng)成為人工智能繼續(xù)發(fā)展的重中之重。

另一方面，從芯片到算力的轉(zhuǎn)化依然存在巨大鴻溝，多元算力價(jià)值并未得到充分釋放。如何快速完成多元芯片到計(jì)算系統(tǒng)的創(chuàng)新，已經(jīng)成為推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

芯片的多元化為產(chǎn)業(yè)AI化的加速提供了重要的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和更加豐富的選擇。但是，芯片從造出來(lái)到大規(guī)模用起來(lái)，還隔著一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鴻溝。

具體來(lái)說(shuō)，算力的供給需要構(gòu)建算力平臺(tái)，需要解決架構(gòu)設(shè)計(jì)、核心部件、高速互聯(lián)、散熱設(shè)計(jì)等一系列問(wèn)題。

以一臺(tái)AI服務(wù)器研制為例，整個(gè)系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)30多個(gè)開(kāi)發(fā)流程，使用150多種加工制造工藝，對(duì)280多個(gè)關(guān)鍵過(guò)程控制點(diǎn)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，并且還要實(shí)現(xiàn)與算法框架和AI應(yīng)用的優(yōu)化和適配等問(wèn)題。

與此同時(shí)，面對(duì)大規(guī)模AI算力部署，AI算力平臺(tái)建設(shè)又面臨高功耗、高電流密度、高總線速率、高系統(tǒng)復(fù)雜度的新問(wèn)題。

王恩東表示，就像我們能造出性能強(qiáng)大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，但要想造出安全、高性能的運(yùn)載火箭，還要在循環(huán)、控制、結(jié)構(gòu)等很多領(lǐng)域做大量的工作。芯片到計(jì)算系統(tǒng)同樣如此，需要完成體系結(jié)構(gòu)、信號(hào)完整性、散熱、可靠性等大量系統(tǒng)性設(shè)計(jì)工作。

浪潮信息副總裁、AI&HPC產(chǎn)品線總經(jīng)理劉軍對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者坦言，“目前智能計(jì)算還處在起步階段，但它的成長(zhǎng)速度是很快的，成長(zhǎng)空間也非常廣闊。”

劉軍解釋，如果從計(jì)算量來(lái)看，智能計(jì)算實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)CPU的計(jì)算量，它每瓦的計(jì)算力與傳統(tǒng)CPU相比至少高10倍以上。但是為了滿足對(duì)巨量計(jì)算力的需求，智能計(jì)算整個(gè)鏈條使用的都是產(chǎn)業(yè)里最先進(jìn)的技術(shù)，所以它的成本現(xiàn)在還比較高。

“為什么現(xiàn)在多元的發(fā)展是件好事，只有多元發(fā)展，在量上鋪開(kāi)了，大家的成本才能降下來(lái)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行效率才能提上去。”劉軍說(shuō)。

“雙碳”目標(biāo)下智能計(jì)算面臨減碳?jí)毫?/h2>

大會(huì)召開(kāi)當(dāng)天，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，明確提出要加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降碳，統(tǒng)籌謀劃、科學(xué)配置數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施，避免低水平重復(fù)建設(shè)。

這一方案還提出，要加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施用能管理，將年綜合能耗超過(guò)1萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)據(jù)中心全部納入重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)展能源計(jì)量審查。

“雙碳”背景下，智能計(jì)算未來(lái)將面臨什么樣的挑戰(zhàn)？

大會(huì)間隙，IDC企業(yè)研究助理副總裁周震剛在接受包括《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在內(nèi)的媒體采訪時(shí)表示，數(shù)據(jù)中心是耗電大戶，在“雙碳”目標(biāo)下，無(wú)論是整體的通用計(jì)算還是人工智能計(jì)算都面臨很大壓力。

周震剛表示，最近其所在機(jī)構(gòu)通過(guò)相關(guān)研究去量化云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心對(duì)于碳減排的影響。“一方面是放在云里面，它整個(gè)效率會(huì)高，整個(gè)PUE（PUE = 數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗，是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)，PUE越接近1表明能效水平越高）會(huì)提升，消耗的能量會(huì)減少。”

另一方面，可以把數(shù)據(jù)中心放在距離清潔能源比較近的地方，比如內(nèi)蒙古等地，這樣可以有效降低碳排放。

劉軍表示，對(duì)智能計(jì)算而言，“雙碳”意味著要讓能源轉(zhuǎn)化成計(jì)算、轉(zhuǎn)化成智能的效率更高，這是本質(zhì)的問(wèn)題。這就需要考慮同樣是用一噸煤，最終能產(chǎn)出多少計(jì)算力和多少的智能。實(shí)際上，智能計(jì)算在同樣的功耗、同樣的人員條件下，所能獲得的計(jì)算力和智能的提煉，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通架構(gòu)的。

“這也是為什么我們會(huì)看到目前基于異構(gòu)計(jì)算（加速計(jì)算）的算力輸出，在去年已經(jīng)超過(guò)了通用CPU的計(jì)算力。從這方面來(lái)說(shuō)，AI計(jì)算的架構(gòu)是非常好的。”劉軍說(shuō)，這里面也還存在著瓶頸，因?yàn)橐@得更多的計(jì)算力、更多的智能信息量，需要突破一些門(mén)檻，需要有效地把比特轉(zhuǎn)化為知識(shí)，這是一個(gè)需要靠生態(tài)、開(kāi)放、社區(qū)等一起來(lái)做的工作。

劉軍表示，現(xiàn)在AI服務(wù)器、AI算力解決的都是前人未曾克服的難題，它也代表了整個(gè)半導(dǎo)體工藝最尖端的東西，所以需要很強(qiáng)的芯片才能提供很大的算力，由此需要很大的功耗和電流，很好的散熱去支撐。

“這就提出了一系列挑戰(zhàn)，能量轉(zhuǎn)換怎樣才能更高效，散熱方式怎么提升，更高效的風(fēng)能、更有效的液冷怎么結(jié)合等等，這既是挑戰(zhàn)也是機(jī)會(huì)。”劉軍說(shuō)，最新的一些節(jié)能降耗技術(shù)通常首先都會(huì)在AI技術(shù)領(lǐng)域得到嘗試，進(jìn)入生產(chǎn)，得到普及，再往下延伸到通常的計(jì)算設(shè)備上。

封面圖片來(lái)源：每經(jīng)記者張蕊攝