随着大数据时代来临,算力已经变成一种新型生产力,并成为支撑数字经济蓬勃发展的重要“底座”。但在现实中,算力似乎还没有充分地转化为生产力,算力产业发展也同时面临着很多机遇与挑战。
当前我国算力产业的总体发展情况如何?从全球来看水平怎样?算力时代的到来给中国底层科技的发展带来了哪些机遇?下一步发展算力产业,重点还需解决哪些问题?如何才能让算力使用起来更简单、更容易、更方便?元宇宙、6G需要怎样的算力?应如何应对这种高算力需求?
7月30日至31日,在工业和信息化部与山东省人民政府共同主办的2022中国算力大会上,多位专家学者就上述问题展开了研讨。
要降低算力使用的门槛
“我们希望算力能够跟电力一样‘即插即用’,但实际上算力跟电力不同,它的使用是需要门槛的,我们希望能够降低算力的门槛。”中国工程院院士邬贺铨表示,算力的使用,首先必须要有充分的数据,然后通过数据进行建模,总结出数学模型,才能根据数据计算得出人工智能的决策。
邬贺铨指出,中国人口多,工业门类齐全,理应产生更多的数据。但是目前我国虽然产生了很多数据,但真正把它们存储起来的比例还不够高,即便存储起来的,利用的比例就更低了。他认为,将算力转化为生产力,首先要从源头上充分发挥数据的能力,即需要从感知数据、存储数据利用起来,这就包括鼓励企业上云。就企业数字化转型来说,他认为对大多数中小企业而言,并不需要自己去购买数字化转型的IT设备和软件。
“实际上可以上云,要通过推动云服务来让更多企业利用,这样算力才能有更好的用武之地。”邬贺铨建议。
同时,还需要有支撑算力发展的产业基础,包括数据中心、芯片,以及往前端延伸的数据清洗、标注、脱敏等。此外,除IT系统以外,数据中心还包括电力、空调制冷等,因此,如何降低数据中心的能耗,也是值得研究的问题。
“国内提出了‘东数西算’,利用西部比较充裕的能源,比较廉价的电费,以及有可能利用再生能源,更好满足低碳的需要。所以发展算力产业,实际上产业链是相当长的,有很多工作要做,数据中心只是算力产业里突出的中心环节。”邬贺铨称。
在谈到元宇宙对算力需求的挑战时,邬贺铨表示,数字孪生是把实物映射到网上,而元宇宙是反过来的,先想虚拟化的东西,再使其落地。届时,数据的存储量将非常大,超过当前终端的存储能力,也超过一些企业计算中心的存储能力。未来元宇宙数据将存储在云上,这就要求从云到终端的网络传输非常快,速率大概比现在的5G要快100倍。此外,元宇宙对算力也提出更高要求,要求延时非常低。因此,目前元宇宙的努力重点还是VR/AR。
邬贺铨表示,未来的元宇宙,以及现在的自动驾驶等应用,会消耗大量算力,这需要芯片的支撑,除CPU、GPU等,AI芯片还有很大空间,这也给中国企业提供了新的机遇。目前中国AI芯片公司的产品在全球的市场份额仅在5%左右,希望国内企业抓住机会,构建基于AI芯片的生态,包括芯片、算法、终端等。
中国算力产业近五年平均增速超30%
谈及当前我国算力产业的发展情况,中国信息通信研究院院长余晓辉表示,当前的中国算力产业正处于高速发展阶段,这与当前中国的数字化发展进程、数字经济发展进程是一致的。截止到2022年6月,我国在用数据中心机架总规模超过590万标准机架,服务器规模约2000万台,算力总规模超过150 EFlops。这个规模在全球位列第二,仅次于美国。
据中国信息通信研究院测算,2021年,算力核心产业规模超过1.5万亿元,其中,云计算市场规模超过3000亿元,IDC(互联网数据中心)服务市场规模超过1500亿元,人工智能核心产业规模超过4000亿元,算力产业支柱作用越发凸显。而相关产业的总规模或将超过8万亿元,也处在快速发展阶段。
我国算力产业发展究竟有多快?余晓辉表示,目前,中国算力产业规模加速壮大,近五年平均增速超过30%。与此同时,电信运营商也在加速算网融合。会上,中国电信董事长柯瑞文介绍,到2021年末,中国电信算力总规模达到2.1 EFLOPS,并以超过年均80%的复合率增长,预计“十四五”末将达到16.3 EFLOPS。
澎湃新闻记者从会上了解到,2021年全球的算力分布中,美国占31%,中国占27%,其次是日本、德国、英国等其他国家,在三种算力中,美国基础算力占全球35%,智能算力占15%,超算占30%,而中国这三类算力分别是27%、26%和20%,美国以基础算力为主,中国智能算力的能力远超美国。
此外,目前我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施。截至2022年6月底,5G基站数达到185.4万个,5G移动电话用户数超过4.5亿户,所有地级市全面建成光网城市,千兆光纤用户数突破6100万户,启动建设多条“东数西算”干线光缆。与此同时,算力产业链条持续完善,包括算力基础设施、算力平台、算力服务等在内的、具有国际竞争力的算力产业生态初步形成,一批具有示范效应的算力平台、新型数据中心以及产业基地相继落地。
要解决算力供给与需求存在的结构性矛盾
谈及当前算力产业发展要重点解决的问题,余晓辉表示,算力产业包括了算力基础设施,网络以及相关产业支持条件,目前有几个问题需要进一步推动。
第一,当前算力供给与需求存在结构性矛盾,需要整体最优的资源配置优化。当前大部分的算力需求集中在数字经济发展较为发达的东部沿海地区,但西部及东北地区的自然资源禀赋比较适合构建算力基础设施。因此,如何能够实现算力资源的最优配置就是需要考虑的问题。除了我国正在推动建设的“东数西算”工程,还要构建一个体系,让算力最经济地适应数字经济发展需求,比如算网融合等。此外还要考虑区域协调发展,在满足东部算力需求的同时,也要带动西部地区数字经济、商业产业的发展。
第二,我国与全球都面临着如何实现算力的绿色低碳发展问题。当前全球数字化转型正在加快,未来相当长时间里这个大趋势不会改变。只要有数字化就需要算力支持,所以需要构建一个泛在的、低成本的、可靠的算力体系。而且数字化发展可以很大程度上帮助我们实现绿色化、低碳化发展目标,二者是正相关关系。但是算力基础设施的耗能较大,除了帮助全社会实现绿色低碳化,算力基础设施自身也需要绿色低碳化,这就要求我们使用更好的节能技术,引入更多绿色清洁能源等。从长远来看,整个社会需要算力与连接构成的“数字底座”,也需要清洁能源与绿色技术构建的“绿色底座”,二者要协同发展。
第三,当前我国算力基础设施建设、算力产业发展中还面临一些基础性的瓶颈,需要长期坚持不懈的努力。比如芯片问题,比如数据库管理的软硬件等。中国算力的产业在整机、系统等方面在全球有很强竞争力,但是一些比较基层的芯片、操作系统、数据库等技术部分还面临瓶颈,还需要长时间的努力去解决。
第四,关于算力与数字经济的安全问题,这并不仅局限在算力领域,当前我们也面临许多新的安全点需要考虑,也有一些安全风险需要进行应对。
要避免“一哄而上”和低水平重复
对于算力产业下一步发展,工业和信息化部副部长张云明提出,一是要加快算力基础设施建设。着力构建以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破重点的新型信息基础设施体系。二是推动算力产业创新发展。加速释放算力在千行百业数字化转型中的潜能,特别是为制造业赋能,推动实体经济发展。三是深化产业协同开放合作。加快建立完善的产业合作体系,构建互利共赢的产业新生态,广泛开展国际交流合作。
中国工程院院士王恩东表示,进入智慧时代,计算力成为新型的生产力,成为生产力非常关键的组成部分。要坚持发展长板领域,参与全球分工,积极构建国内国际双循环,来提升整机产业的标准化、国际化和规模化水平。要夯实基础,补齐短板,坚持长期投入,强化核心技术的突破和创新,大力发展相关产业的基础产业,尽快补齐基础电路的短板。要加强顶层规划,规范产业发展,不能“躺平”,更要避免一哄而上、低水平重复的问题,同时要打破技术壁垒,要推动算力基础设施的标准化、开放化,实现算力建设的分工合作,从而形成开放融合,相互依存健康发展的算力产业。
对于推动算力绿色高质量发展,提高绿色用能水平,加强节能降碳技术运用等问题,阿里云计算有限公司基础设施事业部研究员曲海峰建议,云计算基础设施政策应进一步完善。
“第一要控碳不控能,第二要限排不限电。”曲海峰表示,云计算对基础设施和算力资源的使用是高效的,实际上是促进能减排的重要方式,所以未来应该着力控制行业碳排放总量,而不是控制能耗的使用。