本文來自微信公眾號“元宇宙三十人論壇”。
繼能源爭奪戰(zhàn)之后，人類社會下一個爭奪目標(biāo)可能是什么？
是算力。
OpenAI帶火了人工智能，GPT大模型讓算力爭奪戰(zhàn)進(jìn)入白熱化，算力對經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用已經(jīng)超乎想象。
由IDC、浪潮信息和清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合發(fā)布的《2022—2023全球計算力指數(shù)評估報告》（*文末獲取報告）指出，在全球GDP增長乏力的背景下，數(shù)字經(jīng)濟(jì)保持強(qiáng)勁增長，算力是經(jīng)濟(jì)增長的主要驅(qū)動力。
《報告》認(rèn)為，算力作為新興生產(chǎn)要素，加大算力投資可能帶來一國（或地區(qū)）穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)增長率的躍升，算力先發(fā)國家或地區(qū)的優(yōu)勢會隨著算力投資比重的增加進(jìn)一步獲得強(qiáng)化，算力資本、算力服務(wù)協(xié)同互補，賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化。
可見，算力已經(jīng)成為繼石油和數(shù)據(jù)之后又一個新的生產(chǎn)力。未來誰掌握了算力，誰的競爭優(yōu)勢將會更加強(qiáng)大。
誠然，算力的發(fā)展不能一蹴而就，目前我國算力產(chǎn)業(yè)還存在諸多問題、地區(qū)和行業(yè)發(fā)展仍不均衡，供需矛盾凸顯。未來如何尋求供需平衡點，如何在有限供給下，合理調(diào)配算力在各地區(qū)和行業(yè)之間的有效配置？如何讓算力更好地為社會高質(zhì)量發(fā)展賦能？已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中繞不開的話題。
算力已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)增長的主要驅(qū)動力
2022年ChatGPT上線后迅速走紅，僅用5天時間用戶規(guī)模突破百萬大關(guān)，2個月后月活躍用戶數(shù)更是達(dá)到1億。
3月16日，百度發(fā)布“文心一言”；3月29日，周鴻祎展示“360版本的GPT”；此后是“通義千問”“商湯日日新”……僅2023年上半年，國內(nèi)就有80余個團(tuán)隊陸續(xù)宣布進(jìn)入該領(lǐng)域。
“盡管全球GDP增長普遍放緩，但數(shù)字經(jīng)濟(jì)依然保持強(qiáng)勁增長。”IDC中國副總裁周震剛在分析上述報告時強(qiáng)調(diào)，算力已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)增長的主要驅(qū)動力。
在全球多個行業(yè)的Top30企業(yè)中，IT投入的增加會帶來不同程度的實際收益，報告顯示IT每投入1美元，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)可拉動22美元的營收額與2美元利潤產(chǎn)出；在制造行業(yè)可拉動45美元的營收額和6美元利潤產(chǎn)出。
“更多用戶看到了算力對促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展的深層次作用。”浪潮信息副總裁張東認(rèn)為，在傳統(tǒng)信息化時代，算力增長和業(yè)務(wù)增長是線性關(guān)系；到了智慧化時代，智慧化應(yīng)用和算力需求成指數(shù)級關(guān)系。
“對新能源汽車行業(yè)來說，通過強(qiáng)大的算力進(jìn)行仿真才能構(gòu)建一個安全汽車產(chǎn)品。”吉利汽車數(shù)字化中心CTO鄭金偉強(qiáng)調(diào)了算力對于制造業(yè)的重要性。2022年7月，吉利耗資10個億元建成了一個擁有1000多臺服務(wù)器，云端總算力達(dá)81億億次每秒的智算中心——星睿云·智算中心。這是全球車企首個“云、數(shù)、智”一體化超級云計算平臺。
清華大學(xué)全球產(chǎn)業(yè)研究院副院長李東紅表示，算力在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中能發(fā)揮倍增效應(yīng)，對于“數(shù)實融合”有很強(qiáng)的促動和催化作用。2022年制造行業(yè)中算力投入規(guī)模達(dá)125.8億美元，同比增速為29.0%。報告顯示，在行業(yè)計算力水平評估中，制造業(yè)的算力水平已經(jīng)超過金融行業(yè)排名第二。
（各國計算力指數(shù)及排名）
算力產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也在一定程度上促進(jìn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP的增長。上述報告顯示，算力指數(shù)平均每提高1點，國家的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長3.6‰和1.7‰。按照2022年中國全年GDP超121萬億元計算，算力指數(shù)提高1點，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和全年GDP將分別增長7560億元和2057億元，這個增長幅度相當(dāng)于廈門和海口全年GDP總量。
算力對數(shù)字經(jīng)濟(jì)的作用正在不斷加大。“去年這個數(shù)字還是3.5‰，今年增長到了3.6‰。”周震剛進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)說。
算力供給難以滿足指數(shù)式爆發(fā)需求
世界各國對算力的爭奪從未停歇。在本次報告中，中美兩國依然保持領(lǐng)跑者位置。2022年美國算力指數(shù)從77分增長到82分；中國算力指數(shù)從70分增長到71分。
“雖然我們算力指數(shù)全球第二，但是人均不足。”周震剛分析報告時指出，目前中國人均算力指數(shù)還處于中等水平位置。數(shù)據(jù)顯示，美國、英國、德國等國家的人均算力普遍高于10000億次/秒，而我國人均算力約為5500億次/秒，只有高算力國家門檻的一半左右。
不僅如此，在計算效率指標(biāo)上中國也有一定的追趕空間。中國算力使用效率目前和追趕者國家（日本、德國、新加坡等）處在一條起跑線上，算力在某些領(lǐng)域的應(yīng)用水平和美國相比也有很大差距。周震剛進(jìn)一步解釋說，“算力發(fā)展也像GDP一樣，需要從高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，未來算力發(fā)展更多需要注重使用效率。”
（全球計算力指數(shù)評估結(jié)果）
然而，算力要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，首先碰到的問題就是供需鴻溝問題。
“以前訓(xùn)練一個模型可能一兩百塊卡就能做，現(xiàn)在不僅需要上萬塊卡還需要更多的數(shù)據(jù)。”說起AIGC對算力的需求，張東表示，現(xiàn)在可能要把全球互聯(lián)網(wǎng)上能扒來的數(shù)據(jù)都喂給它，才能得到一個很好的模型。
大模型訓(xùn)練對算力需求異常龐大。根據(jù)谷歌測算，在1000張英偉達(dá)V100 GPU上訓(xùn)練OpenAI GPT-3大模型，需要14.8天，在數(shù)據(jù)中心PUE為1.1條件下，總能耗達(dá)到1287MWh，而ChatGPT是在大約10000個GPU上運行。
過去十年全球數(shù)據(jù)流量以每年45%的復(fù)合年均增長率增長。隨著后疫情時代各國數(shù)字經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展，全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，進(jìn)一步引發(fā)了各行業(yè)企業(yè)對更高規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和分析能力的需求增長。
目前的算力供給明顯難以滿足指數(shù)式的爆發(fā)需求。今年6月，有消息稱字節(jié)公司向英偉達(dá)訂購了超過10億美元的GPU，不僅如此，谷歌、Meta、微軟等國際頭部企業(yè)在英偉達(dá)的訂單也都是萬塊起訂。
“需求爆發(fā)式增長反襯出供給端確實出了一些問題。”張東指出，首先是供給絕對意義上的不足。雖然硬件投入在不斷加大，但是，仍不能滿足市場上的算力需求。
各方都在尋求解決之道。IDC中國副總裁周震剛認(rèn)為，長期來講，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈從上游廠商到算力平臺供應(yīng)商、到軟件供應(yīng)商大家共同努力，解決整個供應(yīng)和產(chǎn)業(yè)鏈的問題。
在他看來，短期則可以通過軟件調(diào)優(yōu)來提高整個計算平臺的利用率，更好地服務(wù)新的應(yīng)用場景。如，2019年浪潮信息發(fā)布了AIStation，通過對計算資源、數(shù)據(jù)資源、深度學(xué)習(xí)軟件棧資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，AIStation能有效提升大規(guī)模AI算力集群的可用性和表現(xiàn)性能。
對于算力供需鴻溝問題，李東紅的看法是，“未來算力發(fā)展一定要注重規(guī)模化發(fā)展。”在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代，各行各業(yè)需要更多算力，因此算力產(chǎn)業(yè)的規(guī)模必須起來。IDC預(yù)測，生成式AI計算市場規(guī)模將從2022年的8.2億美元增長到2026年的109.9億美元，占整體AI計算市場的比例將從4.2%增長到31.7%。
（全球生成式AI計算市場規(guī)模預(yù)測）
除了算力供需不足之外，影響算力行業(yè)發(fā)展的另一個大問題是區(qū)域和行業(yè)間的不平衡問題。“如何實現(xiàn)算力資源區(qū)域之間的最優(yōu)配置也是需要考慮的問題。”張東強(qiáng)調(diào)。據(jù)了解，當(dāng)前我國大部分算力需求集中在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)，但西部及東北地區(qū)的自然資源稟賦比較適合構(gòu)建算力基礎(chǔ)設(shè)施。
讓算力像電一樣都用得起
在新基建大背景下，無論政府還是企業(yè)，都開始強(qiáng)調(diào)算力基建化的重要性。
“隨著在算力產(chǎn)業(yè)上的投入越來越大，未來很可能存在用得上用得起的問題。”張東強(qiáng)調(diào)，從這個角度講，需要讓算力盡快基建化。他解釋說，就像以前發(fā)展水和電或者電信基礎(chǔ)設(shè)施一樣。讓算力也能成為大家想用就用得起的基礎(chǔ)設(shè)施。
作為承載算力的重要載體，算力基礎(chǔ)設(shè)施無疑是推動當(dāng)前各國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本保障和重要支撐。上述報告建議，各國有必要從國家層面上引導(dǎo)多元資本繼續(xù)增加對算力基礎(chǔ)設(shè)施的投資。
“智算中心會成為未來承載算力非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施。”張東介紹說，自2020年初首提“智算中心”概念以來，浪潮信息相繼推動淮海智算中心、青田元宇宙智算中心、“錢塘江”液冷智算中心解決方案等項目和方案的落地。
在7月17日召開的2023中國算力大會新聞發(fā)布會上，工信部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，工信部計劃結(jié)合行業(yè)最新發(fā)展情況，出臺推動算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展的政策文件，進(jìn)一步強(qiáng)化頂層設(shè)計，提升算力綜合供給能力。2022年我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1.8萬億元，并且正加速向政務(wù)、工業(yè)、交通、醫(yī)療等各行業(yè)各領(lǐng)域滲透。
算力的大規(guī)模建設(shè)也會推動能耗的井噴式增長，降低能耗是“雙碳”背景下發(fā)展算力不能忽略的問題。報告顯示，2021年中國平均PUE為1.55，截至2022年底，中國累計建成153家國家綠色數(shù)據(jù)中心，規(guī)劃在建的大型以上數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計電能利用效率（PUE）降至1.30。
在政策、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性三重因素的共同推動下，液冷正在快速替代風(fēng)冷，幾乎要成為數(shù)據(jù)中心散熱的唯一選擇。上述報告也建議，液冷技術(shù)可以顯著減少數(shù)據(jù)中心的能耗并有效緩解碳排放問題。盡管前期投入相對較高，但在長期運營中可以降低數(shù)據(jù)中心的運營成本，更好地保護(hù)環(huán)境助力可持續(xù)發(fā)展。
2022年中國液冷服務(wù)器開始出現(xiàn)較大的增量市場，同比增速達(dá)305.2%。越來越多的傳統(tǒng)行業(yè)用戶開始部署液冷數(shù)據(jù)中心。據(jù)賽迪顧問預(yù)測，到2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心市場整體規(guī)模保守估計為1283.2億元。
