人工智能“大算力”時(shí)代,誰(shuí)主沉?
文|智能相對(duì)論
作者|陳選濱
在上海臨港新片區(qū),一座規(guī)模宏大且頗具科技感的建筑拔地而起。
這便是由商湯科技打造的人工智能計(jì)算中心(AIDC),同時(shí)也是亞洲最大的超算中心之一,建成投入運(yùn)營(yíng)后,算力可達(dá)到每秒3740 Petaflops(1 Petaflops為每秒千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算)。
這是一個(gè)什么樣的概念?
目前,我國(guó)頂級(jí)人工智能計(jì)算中心“鵬城實(shí)驗(yàn)室”的算力為1000 Petaflops,已是世界人工智能算力500排行中蟬聯(lián)兩年首位的絕對(duì)領(lǐng)軍者。
如今,算力的上限再度迎來(lái)突破,一個(gè)人工智能“大算力”時(shí)代似乎正在迎面而來(lái)。
那么,站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看,這意味著什么?
眾所周知,人工智能有三駕馬車,即“大數(shù)據(jù)、算法、算力”。其中,算力之間的差距是最不容易快速追趕的,但同時(shí)也是目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展最欠缺的能力。
在2021東湖國(guó)際人工智能高峰論壇上,清華大學(xué)鄭緯民院士就直言,算力的落后嚴(yán)重制約了我國(guó)人工智能領(lǐng)域的發(fā)展。
若要打破這個(gè)制約,關(guān)鍵需要有大算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),也就是人工智能計(jì)算中心,把底層的基礎(chǔ)打牢。
目前,我國(guó)已有20多個(gè)城市正在規(guī)劃或建設(shè)人工智能計(jì)算中心。在這一片熱潮之中,人工智能產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)又將迎來(lái)什么樣的變革?與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心(IDC)相比,AIDC的出現(xiàn),將伴隨著怎樣的本質(zhì)區(qū)別?
在此,我們不妨就AIDC的全國(guó)落地來(lái)談一談人工智能“大算力”時(shí)代。
IDC與AIDC:從“倉(cāng)庫(kù)”到“工廠”的跨越
今天,人工智能產(chǎn)業(yè)正在加速走向更大規(guī);陌l(fā)展階段,無(wú)論是科研創(chuàng)新還是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,對(duì)算力的支持都提出了更高的要求。
在科研創(chuàng)新層面,以通用預(yù)大模型為例,隨著人工智能技術(shù)深入推進(jìn),處理的問(wèn)題參數(shù)越來(lái)越多,比如GPT3為1750億個(gè)參數(shù),Google Switch ransformer達(dá)到1.6萬(wàn)億個(gè)參數(shù)。對(duì)此,鄭緯民院士判斷,差不多每3、4個(gè)月需要的計(jì)算機(jī)算力就得翻一倍。
由此,在今天的技術(shù)進(jìn)程上,算力很大程度決定了人工智能技術(shù)創(chuàng)新的上限。若是沒(méi)有足夠的算力支持,很多通用大模型根本無(wú)法完成預(yù)訓(xùn)練,推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用。
在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面,以智慧城市為例,在我們的城市生活中,存在許許多多的細(xì)分場(chǎng)景以及長(zhǎng)尾應(yīng)用,大到智慧交通、智慧環(huán)保、智慧能源等,小到對(duì)一輛共享單車、一個(gè)井蓋、一段水域的監(jiān)測(cè)等等,都離不開(kāi)人工智能技術(shù)應(yīng)用。
隨著人工智能技術(shù)在產(chǎn)業(yè)端的普遍應(yīng)用,計(jì)算無(wú)處不在,而對(duì)算力的需求也隨之增長(zhǎng)。根據(jù)艾媒咨詢數(shù)據(jù)顯示,2020年人工智能帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模就已經(jīng)超過(guò)5700億元,預(yù)計(jì)未來(lái)5年年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)27%,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)更將超16000億元。
在萬(wàn)億級(jí)的產(chǎn)業(yè)背后,我們很難去估量未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)算力的需求量。
但,重視算力“缺口”,積極建設(shè)大算力基礎(chǔ)設(shè)施,特別是推動(dòng)AIDC落地,夯實(shí)人工智能基礎(chǔ),確是一條看得見(jiàn)也做得到的路徑。
對(duì)于商湯科技一類的AI企業(yè)而言,這一路徑或許看得更早,也更清晰。
從成立之初,商湯科技就已經(jīng)在構(gòu)思相關(guān)的規(guī)劃。直到2020年,耗時(shí)僅168天,商湯AIDC便以以前所未有的速度落地上海臨港,成為商湯科技的又一張AI王牌——基于AIDC的支持,商湯科技可以將SenseCore商湯AI大裝置的技術(shù)能力開(kāi)放給學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的合作伙伴,提供更全面、深度的AI-as-a-Service,大幅提高AI生產(chǎn)力。
值得注意的是,從這一表現(xiàn)來(lái)看,AIDC與傳統(tǒng)的IDC是有本質(zhì)區(qū)別的。
盡管,從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō),IDC與AIDC都是面向數(shù)字時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施,提供著最基礎(chǔ)的底層支持,但側(cè)重點(diǎn)實(shí)際上又各有不同。
傳統(tǒng)的IDC是一個(gè)海量數(shù)據(jù)庫(kù),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分發(fā)等功能,在簡(jiǎn)易的理解中,可將其定位為生產(chǎn)流程上的“倉(cāng)庫(kù)”,主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)資料(即數(shù)據(jù))的管理。
但,AIDC則完全不同,其落地的主要能力在于提供大規(guī)模數(shù)據(jù)處理及高性能計(jì)算能力。對(duì)比傳統(tǒng)IDC而言,其側(cè)重點(diǎn)更偏向于生產(chǎn)力(即算力)的提升,定位也更接近于生產(chǎn)流程中的“工廠”。
如何理解這里的“工廠”?
從商湯AIDC的定位來(lái)看,或許更好理解——在商湯打造的的軟硬一體的超大型通用AI基礎(chǔ)設(shè)施“SenseCore商湯AI大裝置”中,AIDC屬于計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,整合了AI芯片及AI傳感器等,主要通過(guò)提供強(qiáng)大的算力支持,來(lái)支撐對(duì)海量數(shù)據(jù)和算法模型的分析、訓(xùn)練和推理。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),AIDC的產(chǎn)業(yè)價(jià)值更多體現(xiàn)在算力的提升以及對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)階處理能力,而非傳統(tǒng)IDC純粹的存儲(chǔ)或分發(fā)功能,也就相當(dāng)于多了一道工廠的職能及生產(chǎn)程序。
AIDC,如何打開(kāi)AIaaS模式的新局面?
很顯然,從傳統(tǒng)IDC到AIDC的建設(shè),其背后的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)與格局都面臨著新的變化。而這一種趨勢(shì)變化,聚焦到AIDC的落地,正呈現(xiàn)為三種不同場(chǎng)景的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
1.在技術(shù)研發(fā)層面,傳統(tǒng)的科研范式正在被顛覆。
人工智能自誕生以來(lái),就不斷與傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)交叉應(yīng)用,碰撞出新的火花。如今,在大數(shù)據(jù)、大算力的支持下,更有顛覆傳統(tǒng)科研范式的可能。
目前,在生物學(xué)領(lǐng)域,這種顛覆有目共睹。
谷歌的AlphaFold團(tuán)隊(duì)一改傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)策略,通過(guò)使用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中17萬(wàn)多個(gè)不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),以及幾百個(gè)TB級(jí)別的包含未知結(jié)構(gòu)的蛋白序列數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)AlphaFold進(jìn)行訓(xùn)練,由此不斷迭代,最終使得AlphaFold AI網(wǎng)絡(luò)獲取了基于氨基酸序列精確預(yù)測(cè)蛋白結(jié)構(gòu)的能力。
而在這個(gè)過(guò)程中,算力是非常關(guān)鍵的一個(gè)支持。畢竟面向17萬(wàn)多個(gè)不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以及幾百個(gè)TB級(jí)別的蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù),若是沒(méi)有大算力支持,很難展開(kāi)訓(xùn)練。
也正是有了這種大算力的支持,在相關(guān)領(lǐng)域的科研創(chuàng)新無(wú)須再按照傳統(tǒng)路徑進(jìn)行展開(kāi),完全可以在新算法的基礎(chǔ)下把所有的可能性“跑”一遍,來(lái)尋求最優(yōu)解。
這種科研新范式,隨著AIDC的全國(guó)落地也將成為未來(lái)的共識(shí)。目前,國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心(上海)等科研機(jī)構(gòu)及高校已經(jīng)與商湯AIDC達(dá)成合作意向,有意借助商湯AIDC提供大規(guī)模彈性算力對(duì)傳統(tǒng)科研范式進(jìn)行創(chuàng)新顛覆。
據(jù)了解,商湯AIDC可以提供大規(guī)模彈性算力,可完成10000億參數(shù)模型的完整訓(xùn)練。在這種大算力的支持下,未來(lái)的科研創(chuàng)新也將擁有更多的可能性。
2.在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面,企業(yè)“重復(fù)造輪子”的問(wèn)題正在被緩解。
除了在科研層面的交叉應(yīng)用之外,人工智能的另一面便是與不同的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合應(yīng)用。在這個(gè)過(guò)程中,人工智能愈發(fā)普遍,相關(guān)的應(yīng)用和能力正在成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)配。
那么,如何源源不斷地為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供人工智能支持,也就成為了當(dāng)前面臨且需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。就猶如今天的工廠不再需要自建發(fā)電廠發(fā)電生產(chǎn)一樣,AIDC的出現(xiàn)在很大程度上來(lái)說(shuō),所要解決的就是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)自建人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的問(wèn)題。
比方說(shuō),基于AIDC,商湯就有基礎(chǔ)將SenseCore商湯AI大裝置的能力作為通用的AI-as-a-Service提供給各大企業(yè)客戶,幫助他們輕松生產(chǎn)出符合自身需求的人工智能模型,無(wú)須過(guò)多的資本投入、學(xué)習(xí)成本投入或是“重復(fù)造輪子”。
由此,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用AI的門(mén)檻也就大大降低,讓AI得以成為更多企業(yè)發(fā)展的助力。
目前,商湯AIDC已經(jīng)接入國(guó)家(上海)新型互聯(lián)網(wǎng)交換中心,是上海的重點(diǎn)新基建項(xiàng)目,進(jìn)階成為“國(guó)家隊(duì)”的一員,也就意味著其背后必要承擔(dān)更大的產(chǎn)業(yè)責(zé)任與普惠價(jià)值。
對(duì)此,我們可以看到商湯AIDC在算力成本和安全性上所擺出的“高低手”,一方面壓低算力成本,通過(guò)算法優(yōu)化來(lái)提高AIDC的效率為企業(yè)提供更低成本的算力,把產(chǎn)業(yè)路徑走寬;另一方面抬高安全性,采用獨(dú)立物理機(jī)房、隱私計(jì)算、多租戶能力等提高AIDC的安全性,把產(chǎn)業(yè)路徑走穩(wěn)。
3.在產(chǎn)業(yè)生態(tài)層面,產(chǎn)業(yè)鏈路逐步完善,上下協(xié)同形成驅(qū)動(dòng)。
至今,人工智能已經(jīng)發(fā)展出一條相對(duì)完善的產(chǎn)業(yè)鏈條,以高性能計(jì)算能力為核心的AIDC更是其中不可欠缺的重要一環(huán)。隨著AIDC的落地,整個(gè)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈也將得到進(jìn)一步完善,由此形成上下游的協(xié)同驅(qū)動(dòng)。
比如,AIDC的建設(shè)往往需要海量的算力芯片支持,由此國(guó)內(nèi)興起的AIDC建設(shè)熱潮便能為國(guó)產(chǎn)芯片提供大規(guī)模應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,從市場(chǎng)需求端拉動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片的發(fā)展,為整個(gè)國(guó)產(chǎn)芯片市場(chǎng)構(gòu)建一個(gè)良性發(fā)展的循環(huán)體系。
根據(jù)了解,商湯AIDC到2024年所有服務(wù)器全部到位時(shí),國(guó)產(chǎn)化硬件的比例將超過(guò)50%。不難發(fā)現(xiàn),這將是一個(gè)龐大的場(chǎng)景需求,對(duì)于國(guó)產(chǎn)硬件廠商而言,越來(lái)越多的本土AIDC落地,市場(chǎng)的空間也就越大,由此形成的需求拉動(dòng)也就越顯著。
同時(shí),AIDC也備受科研機(jī)構(gòu)和高校院所青睞。目前,商湯AIDC已復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、上?萍即髮W(xué)、上海海洋大學(xué)等高校及科研機(jī)構(gòu)達(dá)成合作意向,雙方將依托海量的算力資源與集群調(diào)度優(yōu)勢(shì)、以及完整的AI算法工具鏈打造出一個(gè)滿足AI人才培養(yǎng)、AI技術(shù)研發(fā)等產(chǎn)業(yè)需求的大平臺(tái)。
可見(jiàn),作為AI基礎(chǔ)設(shè)施,AIDC的落地對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,存在多方面利好的驅(qū)動(dòng)優(yōu)勢(shì),是完善人工智能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵一環(huán)。
AIDC的未來(lái):走向融合
在當(dāng)前階段,AIDC的價(jià)值是看得見(jiàn)的,對(duì)科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用以及生態(tài)完善都具備非常重要的補(bǔ)足能力。
如此關(guān)鍵的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施,AIDC的未來(lái)又將如何發(fā)展?
從目前相關(guān)的行業(yè)趨勢(shì)來(lái)看,《智能相對(duì)論》認(rèn)為,AIDC在未來(lái)或?qū)?huì)走向融合,表現(xiàn)在三個(gè)方向。
其一,融“網(wǎng)”發(fā)展。
這里的“網(wǎng)”即算力網(wǎng)絡(luò)。2021年5月,國(guó)家四部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》,明確提出將布局全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)樞紐節(jié)點(diǎn),構(gòu)建國(guó)家級(jí)算力網(wǎng)絡(luò)體系。
AIDC作為大算力基礎(chǔ)設(shè)施,在未來(lái)很有可能將隨著全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)體系的完善進(jìn)一步融入算力網(wǎng)絡(luò),為全國(guó)產(chǎn)業(yè)提供更廣泛的算力調(diào)度及服務(wù)。
其二,融“城”發(fā)展。
這里的“城”即智慧城市。在AIDC正式運(yùn)營(yíng)之后,商湯將融合AIDC與商湯方舟城市開(kāi)放平臺(tái)的能力,使得在智慧城市建設(shè)過(guò)程中只需輸入少量數(shù)據(jù)即可在本地訓(xùn)練人工智能模型,進(jìn)而可以解決更多的城市長(zhǎng)尾應(yīng)用問(wèn)題。
此外,商湯AIDC的低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延優(yōu)勢(shì)在面向上海與長(zhǎng)三角地區(qū)也能得以放大,距離近,訪問(wèn)快,使得時(shí)延更低,從而支持城市范圍內(nèi)的高頻服務(wù),保證通暢服務(wù)。
由此,依托較為強(qiáng)大的區(qū)域服務(wù)能力,AIDC也將演化升級(jí)成為一個(gè)“城市大腦”,持續(xù)融入智慧城市的建設(shè)中,不僅提供算力支持,還提供著更廣泛的智慧服務(wù)。
在這個(gè)過(guò)程中,我們可以看到,隨著AIDC一類新型基礎(chǔ)設(shè)施的建成落地,更將進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施如電網(wǎng)、水利設(shè)施等升級(jí)為智慧電網(wǎng)、智慧水利,實(shí)現(xiàn)更深度的融合趨勢(shì)。
其三,融“界”發(fā)展。
這里的“界”泛指各類領(lǐng)域如產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界等。作為AI基礎(chǔ)設(shè)施,AIDC的底層價(jià)值與人工智能技術(shù)相當(dāng),正在變革各類領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)邏輯。越來(lái)越多的學(xué)術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開(kāi)人工智能,更離不開(kāi)計(jì)算。
在未來(lái)的數(shù)字時(shí)代,算力也就等同于生產(chǎn)力,由此貫穿到各個(gè)領(lǐng)域,融合發(fā)展的范疇與速度也擴(kuò)大、加速。
總的來(lái)說(shuō),AIDC在未來(lái)不僅僅只是人工智能的基礎(chǔ)設(shè)施,還將隨著AI技術(shù)的應(yīng)用普及與深入賦能,成為萬(wàn)物百態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施,就如同今天的發(fā)電廠一般,隨著電成為當(dāng)前時(shí)代的主要能源,發(fā)電廠已經(jīng)是通用型的基礎(chǔ)設(shè)施。
當(dāng)然,跨向通用型基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)于AIDC而言,還有很長(zhǎng)的一段路要走。
其中,不僅僅是AI技術(shù)的普及與應(yīng)用,還包括AIDC本身局限突破。比如,傳統(tǒng)IDC建設(shè)就存在高耗能的問(wèn)題,在AIDC上也同樣存在。
如何解決高耗能問(wèn)題,是AIDC全國(guó)落地的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。在上海臨港,商湯就為AIDC采取了各種能源優(yōu)化措施,包括光伏發(fā)電、高效變頻離心機(jī)、UPS Eco模式、LED照明及濕膜加濕,甚至還實(shí)施了離心系統(tǒng),部署了工業(yè)冷卻制冷劑。
根據(jù)預(yù)期,商湯AIDC啟動(dòng)后的功耗將比中國(guó)其他數(shù)據(jù)中心的行業(yè)平均水平低約10%,每年可節(jié)省約4500萬(wàn)千瓦時(shí)功耗。同時(shí)在節(jié)能技術(shù)的支持下,商湯AIDC年均PUE可優(yōu)化至1.28。
但,又不得不承認(rèn),目前數(shù)據(jù)中心的行業(yè)平均水平仍然比較高,在踐行“雙碳”戰(zhàn)略的指引下,AIDC仍需要不斷優(yōu)化、減少能耗,以推動(dòng)更廣泛的落地應(yīng)用。
由此,AIDC的發(fā)展路徑,可謂任重而道遠(yuǎn)。
結(jié)語(yǔ)
AIDC的出現(xiàn),意味著人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在跨向一個(gè)關(guān)鍵階段。在這一階段,基礎(chǔ)設(shè)施的明確與落地,必然也將為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局帶來(lái)一些新的變化。
1882年,愛(ài)迪生在紐約建成世界第一座中央發(fā)電廠,自此電力第一次走入人們的日常生活,成為一種常態(tài)能源支持。
以此來(lái)看人工智能領(lǐng)域AIDC的發(fā)展,或許我們也能看到類似的新格局吧!
*本文圖片均來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
原文標(biāo)題 : 算力進(jìn)階,誰(shuí)主沉。
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