2023年10月8日,工业和信息化部等六部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》,目的是推动算力技术和相关基础设施高质量发展。计划到2025年大幅提升国家计算能力。大力发展人工智能,未来两年建立 20 个智能计算中心。
所谓算力,也就是计算能力,是指处理数据的能力。广义的算力包括数据收集,数据存储,信息计算能力,以及网络信息传输等方面的能力。狭义的算力则主要仅指计算数据的能力。算力毫无疑问是支撑当前人工智能领域澎湃发展的基石。
算力基础设施则是各种形态的数据中心和其配套设施的统称,如同电力基础设施是生产电力、提供电力服务一样,算力基础设施是生产算力的场所和设施,可以提供数据服务、算力服务和智能服务等。
不远的未来我们将进入人工智能的时代。大模型的出现和成功拔高了AI领域的整体算力门槛,也对新时代的算力基础设施提出了更高要求。令人惊叹的ChatGPT亦或者图文生成模型,无不是消耗了成千上万张显卡进行训练才能得到最终的模型与服务。数据与算力,将是新时代的生产资料。以数据中心为主要载体的算力基础设施也是新基建中最具代表性的领域之一。
具体而言,有关部门计划在以下四个方面从国家层面推动算力的发展。
计算力方面:面对科技战压力,为了增强对相关基础设施的支持并提高技术独立性,我国计划在未来三年内将国家级别的算力增长超过三分之一,算力规模要超过300EFLOPS,其中智能算力占比要达到35%。EFLOPS 是计算机系统速度的单位。它相当于每秒 1000 亿次浮点运算。
运载力方面:国家枢纽节点数据中心集群间基本实现不高于理论时延1.5倍的直连网络传输,重点应用场所光传送网(OTN)覆盖率达到80%,骨干网、城域网全面支持IPv6,SRv6等新技术使用占比达到40%。
存储力方面:存储总量超过1800EB,先进存储容量占比达到30%以上。
应用赋能方面:围绕工业、金融、医疗、交通、能源、教育等重点领域,各打造30个以上应用标杆。在工业、金融等领域的渗透率将显著提高。
从上可知,我国打算围绕智能算力等人工智能基础算力设施为核心,进一步推动智能算力等算力基础设施的发展。
人工智能离不开海量的算力和计算设备。算力基础设施其实属于重资产领域。千百张以上的H100或者A100这样的算力设施的投资对于任何一家互联网和科技公司而言都不是一笔小数目。
而数据中心的特性是,建设时期投资大,后续追加投资相对较小,其产业特性有一点类似于房地产基建与车企。因此需要有一定的资本和政策的良性引导,才能避免重复建设,资源浪费。因此,需要由国家牵头来引导,从多个层面更加高效地发展这一产业。
海量的算力基础设施也是未来国际竞争的重要命脉,其背后的算力竞争还将主导大国数字战略未来的格局。可以说,《算力基础设施高质量发展行动计划》这一文件可以说是顺势而生,也标志着我国正在努力加强数字基础设施建设,紧跟时代潮流。
为了实现这一目标,我国将在接下来的两年中新增20个智能计算中心,并在未来几年中增强网络和数据存储设备的规模和技术,这些增强的计算能力将推动多个行业的发展。还计划通过推动国内解决方案和鼓励使用国产软件来加强供应链的安全。供应链安全是基础设施建设的一个关键方面,诸多国家在不同情形下被限制软硬件自由的先例历历在目。
同时,这份报告对算力的不同层面也都给予了关注。对于一个智能数据中心而言,固然其纯粹的计算能力是重中之重,但是如果存储,和数据传输等方面出现了短板,一样会限制其整体性能的发挥。
特别是对于当下动不动就需要千张GPU的大模型训练而言,除了算力之外的第二个瓶颈就是网络IO与数据存储。未来的AI服务也需要在各个数据中心之间,以及应用与用户之间进行高效的网络传输。随着数据中心等设施远离人口中心,网络传输的压力将会显著的增高。
同时,存储数据的相关能力也必不可少。随着数字经济时代全面开启,不仅数据总量飞速攀升,千行百业对于存储资源利用效率、框架灵活性、运维成本和应对高并发高吞吐能力的需求也越来越高。尤其随着通用人工智能时代的到来,大模型参数规模已经向万亿级迈进,对存储的扩展性、稳定性、性能、时延等都提出更高要求。
存力是算力价值的前提和基础,只有数据存得好、算得快、传得稳,整个AI 基础设施才能够更好发挥算力的作用。只有足够的高质量数据存储,才能打造强大的人工智能产品。
除了硬件建设外,文件还希望显著增强网络安全能力以及设施的物理安全。政府也将支持中国企业“走出去”,利用一带一路倡议,我国将在一带一路沿线国家重点部署海外算力设施。
这部分计划还额外提到了探索低碳、节能的数据中心等发展道路。为了降低新数据中心的能源消耗和碳排放,我国将开发更高效的计算、网络和存储设备。规划将大约 500 万个机架从人口稠密的我国东部转移到西部,因为西部相对来说可再生能源更充裕,而且土地也更为便宜。
同时有关部门将鼓励数据中心采用源网负荷存储等技术,支持风电、光伏等可再生能源的一体化开发和就近消纳,逐步提高计算电力设施中绿色电力的利用率。
该计划还将“探索利用海洋、洞穴等地理条件建设天然冷源数据中心”列为重要内容。如腾讯公司就在贵州山洞中建造了一个巨大的防弹数据中心,而我国的海兰云也正在研究与建设水下数据中心。这也是当前低碳,节能数据中心的最热门方向之一。
同时,文件指出未来会持续发布中国综合算力指数来对当前的情况进行评估,这也是从国家层面对于推动数据中心等相关算力基础设施的发展给予了肯定。
对我国而言,算力驱动数字经济发展仍然面临挑战。尽管非智能算力的数据中心和相关行业人才已经有了一定基数的储备,但是面对新时代的算力诉求,我国服务器的数量规模和智能算力基础设置的制造能力与供应链都仍面临非常大的挑战。为了打破这一瓶颈,中国制造和产业升级的从业者们都在进行着不懈努力。
近日,在北京召开的第三届“一带一路”国际合作高峰论坛中,有超过150个国家,30多个国际组织参与了这次盛会。未来,在《算力基础设施高质量发展行动计划》的框架规划下,数量庞大的一带一路沿线国家将成为将成为中国算力和数据行业大展拳脚的广阔舞台。