2021年7月2日，以“數(shù)智創(chuàng)新，算力賦能”為主題的2021算力中心健康發(fā)展研討會在北京舉行。會上，專家學(xué)者們圍繞“中國算力如何健康發(fā)展”的話題展開熱烈討論，共同呼吁智算中心出臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
如今，中國已站在數(shù)字經(jīng)濟浪潮之中，算力成為驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革的重要源動力?？茖W(xué)理性地認知算力，尤為重要。若想抓住數(shù)字經(jīng)濟的時代先機、引導(dǎo)算力健康發(fā)展，接下來這關(guān)鍵的一步要怎么走？
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算力時代，為何霧里看花？
當(dāng)下，新一輪科技革命方興未艾，各行各業(yè)開啟全面數(shù)字化。大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字化技術(shù)落地應(yīng)用，對計算能力提出更高要求。算力，與經(jīng)濟社會發(fā)展的聯(lián)系愈發(fā)密切，成為驅(qū)動產(chǎn)業(yè)變革的新興動力。
數(shù)據(jù)表明，算力指數(shù)平均每提高1%，數(shù)字經(jīng)濟和GDP分別增長3.3‰、1.8‰。信息技術(shù)浪潮推動人類社會由“電力時代”邁向“算力時代”，以算力為根基的智能化數(shù)字經(jīng)濟世界即將來臨。
為打造經(jīng)濟發(fā)展新高地、應(yīng)對國際激烈競爭、搶抓戰(zhàn)略制高點，近年來，黨中央、國務(wù)院高度重視數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，推動算力相關(guān)技術(shù)研發(fā)，加快部署各類算力中心。
2020年，國家發(fā)改委提出，要建設(shè)以大數(shù)據(jù)中心、超級計算中心、智能計算中心（以下簡稱“智算中心”）為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施。
在需求與政策的雙重驅(qū)動下，全國各地大力推進算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)布局，智算中心也迅速成為新基建熱點。智算中心，簡單地說，是為人工智能（AI）應(yīng)用提供所需算力服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和算法服務(wù)的算力基礎(chǔ)設(shè)施，支持交通、物流、醫(yī)療等生活場景的智能化。政策支持下，區(qū)域智算中心正如火如荼的開展建設(shè)。
然而，如此大力度的建設(shè)規(guī)劃，特別是智算中心的發(fā)展，真的意味著我們交出了一份漂亮的“智算成績單”嗎？
實際上，智算中心迅速發(fā)展的背后，不少地方政府、企事業(yè)單位正陷入“現(xiàn)有的不夠用、新建的用不了”的窘境。以氣象部門為例，目前氣象部門的AI應(yīng)用還停留在各單位各自為戰(zhàn)的階段，低水平的重復(fù)現(xiàn)象十分普遍，缺乏整體規(guī)劃。
透過這些現(xiàn)實困境，不難看出：當(dāng)前，我國智算中心的建設(shè)方向和路徑尚不清晰。如何讓AI算力真正助力產(chǎn)業(yè)升級、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，亟待社會共識。
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超算智算，有用才是好“算”
當(dāng)前區(qū)域在建設(shè)算力中心時，一個嚴(yán)重問題是，常常將“超算”“智算”概念混淆，張冠李戴，導(dǎo)致建設(shè)成果與規(guī)劃預(yù)期相差千里。所以想要用好算力這本賬，先是要正本清源——理清概念、科學(xué)理性地認知兩種不同算力。
*比較算力，不僅要看數(shù)字還要看精度。
算力表示處理數(shù)字化信息能力的強弱，不同類型的算力存在較大差別。超算的算力單位是FLOPS（每秒浮點運算能力），而智算的算力單位是OPS（每秒操作次數(shù)）。兩者雖都表示為“P”，卻是完全不同的單位度量。
此外，衡量算力水平還要看算力精度。根據(jù)參與運算數(shù)據(jù)精度的不同，可把算力分為：雙精度算力（64位，F(xiàn)P64）、單精度算力（32位，F(xiàn)P32）、半精度算力（16位，F(xiàn)P16）及整型算力（INT8、INT4）。數(shù)字位數(shù)越高，意味著精度越高、可支持的運算復(fù)雜程度越高、適配應(yīng)用場景越廣。
目前，業(yè)界多用Linpack測試來衡量超算，它測試的是超級計算機的雙精度浮點運算能力，即64位浮點運算，而智能計算機的衡量精度是單精度、半精度或整型計算。
雙重維度下，判斷算力大小顯然不能直接橫向比較不同精度等級的運算次數(shù)，否則就會缺失技術(shù)邏輯和標(biāo)準(zhǔn)。1000P的智算中心與1000P的超算中心，雖然數(shù)字一樣，但蘊藏在數(shù)字背后的單位和精度并沒有可比性。
*超算與智算，各有千秋。
超算與智算并不是同一種計算精度、同一種計算能力，這也決定了它們在擅長領(lǐng)域和應(yīng)用場景上各有千秋。
超算是通用算力，高精度計算能力更強、應(yīng)用范圍更廣，譬如大氣模擬、運算化學(xué)、分子模型、天體物理模擬等。這些領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)的精度要求高，適用于以雙精度數(shù)值計算為主的超算系統(tǒng)。相對的，智算是種專用算力，擅長推理或訓(xùn)練，處理對象主要是語音、圖片或視頻。這類應(yīng)用對精度要求較低，一般僅用到半精度計算或整型計算。
簡言之，超算是為高精尖科學(xué)領(lǐng)域提供極致算力的服務(wù)，而智算本身的性能就決定其在圖像分類、自然語言處理、循環(huán)翻譯等場景下更有優(yōu)勢，兩者有各自的發(fā)展方向。不同領(lǐng)域有不同要求，各自發(fā)揮所長、落實應(yīng)用，才是發(fā)展算力中心的目的。
“混淆傳統(tǒng)超級計算與智能計算，可能會導(dǎo)致用戶或地方政府錯誤決策——他們本意是建設(shè)強大的、面向多應(yīng)用的計算集群，最后卻建成了只適宜人工智能應(yīng)用的機器”，中國計算機學(xué)會高性能計算專業(yè)委員會秘書長張云泉說。
*智算中心的三類性能，不容混淆。
智能計算機有推理、訓(xùn)練和模擬三類性能。
張云泉介紹道，目前人工智能芯片有訓(xùn)練芯片和推理芯片兩種，與推理相比，訓(xùn)練性能往往需要計算精度高一些的計算機。半精度或整型算力即可滿足推理性能需要；而訓(xùn)練性能一般要使用單精度及以上的算力；對算力要求最高的是類腦的“模擬”性能，需要雙精度和單精度算力同時支持。
正因其難度差異大，在實際投建中，有些廠商會刻意模糊三者的性能差別，進而導(dǎo)致部分區(qū)域建設(shè)方向和建設(shè)需求錯位。
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智算中心，要擯棄“野蠻生長”
近些年，我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展處在全面提速階段，可算力概念混淆、應(yīng)用需求不明等現(xiàn)象層出不窮?！皝y的原因，主要是沒有標(biāo)準(zhǔn)”，張云泉表示。
由此可見，我國智算中心的建設(shè)需要加強統(tǒng)籌引導(dǎo)，根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)定向建立智算中心，合力規(guī)劃算力經(jīng)濟，以保證人工智能算力資源得以健康、可持續(xù)發(fā)展。
首先，明確智算中心標(biāo)準(zhǔn)，防止行業(yè)亂象。
“智算中心需要一個新的標(biāo)尺來引導(dǎo)其走上健康發(fā)展的道路?！睆堅迫J為，要實現(xiàn)智算資源健康發(fā)展，應(yīng)針對不同智算中心的技術(shù)、價格、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，制定一把可以度量的“尺子”。
合理控制算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本、避免智算中心價格混亂，是其中關(guān)鍵的一環(huán)。目前，部分智能計算中心存在價格混亂與虛高現(xiàn)象，亟待業(yè)界權(quán)威的算力定價標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范。
以粵港澳大灣區(qū)的兩家算力約等的智算中心為例：項目A整體算力為1170P OPS，造價約為5億元；項目B整體算力為2000P OPS，性能略超前者，造價卻近30億元。同精度算力單價相差近4倍。區(qū)域在建設(shè)智算中心時，應(yīng)進行多方比較，確定價格合理性，避免花費冤枉錢。
此外，建設(shè)智算中心不僅包括基礎(chǔ)設(shè)施投入，還有后期運維、應(yīng)用、人才投入。與會專家們提醒，區(qū)域前期建設(shè)智算平臺時，不應(yīng)一味追求算力規(guī)模。規(guī)模與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用匹配即可，要將更多的資金留在后期軟件、應(yīng)用、人才培育等需要進行長期投入的領(lǐng)域。
其次，引導(dǎo)智算中心明確應(yīng)用場景和優(yōu)先任務(wù)，保證算力建設(shè)落實到應(yīng)用上。
“不同領(lǐng)域有不同的要求，適合產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的才是最好的?！眳^(qū)域應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用場景和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際需求，選擇建設(shè)真正適合、有用的智算中心，充分實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
對此，中國工程院院士、清華大學(xué)教授鄭緯民表示，要促進算力健康發(fā)展，就“需要明確應(yīng)用是什么，發(fā)展人工智能中心，一定要有重大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。”
我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)實已經(jīng)向我們發(fā)出信號：只有形成業(yè)界普遍認可的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，做好頂層設(shè)計，把算力中心建設(shè)落實在國家重大應(yīng)用上，才能促進算力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、良性發(fā)展，共同構(gòu)建“開放、融合、綠色、經(jīng)濟”的新一代人工智能計算中心。
（結(jié)束）
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