什么是算力
简介
数字经济时代,算力是新的生产力,是支撑数字经济发展的坚实基础。加快发展算力,是我国打造数字经济新优势、构建“双循环”发展新格局、提升国家综合竞争力的重要保障。 1.什么是算力
计算能力是设备通过处理数据达到特定结果输出的计算能力。 FLOPS 常用作测量单位。 FLOPS是Floating-point Operations Per Second的缩写,是每秒可以执行的浮点运算次数(每秒浮点运算数)。
1 MFLOPS(兆浮点运算)相当于每秒一百万(=10^6)次浮点运算;
1 GFLOPS(千兆FLOPS)等于每秒十亿(=10^9)次浮点运算;
1 TFLOPS (teraFLOPS) 等于每秒一万亿 (=10^12) 次浮点运算;
1 PFLOPS (petaFLOPS) 等于每秒 1 万亿次 (=10^15) 次浮点运算;
1 EFLOPS (exaFLOPS) 等于每秒一百亿 (=10^18) 次浮点运算。
算力可分为基础算力、智能算力和超级算力:
(1)基础计算能力,基于CPU芯片的服务器提供的计算能力,主要用于基础通用计算。日常提到的云计算、边缘计算等都是基础算力,为移动计算、物联网等提供计算支撑。基础算力在整体算力占比从2016年的95%下降到2020年的57%,但仍是主要算力。
(2)智能算力,由基于GPU的加速度计、FPGA、ASIC等组成AIAI 芯片 计算平台提供的算力主要用于人工智能的训练和推理计算,例如语音、图像、视频的处理。从技术架构上看,人工智能的核心计算能力由训练、推理等专用计算芯片提供,重点发展单精度、半精度等多元化计算能力。在应用方面,人工智能计算中心主要支持人工智能与传统产业的融合创新与应用,提高传统产业的生产效率,在自动驾驶、辅助诊断等方面、智能制造等大显身手。智能算力规模近年来快速增长,占整体算力比重由2016年的3%提升至2020年的41%,预计2020年智能算力占比将提升至70% 2023.
(3)超级计算能力,即超级计算机等高性能计算集群提供的计算能力,主要用于前沿科学领域的计算,如行星模拟、药物分子设计、基因分析等。在架构上,超级计算机的核心计算能力由高性能CPU或协处理器提供,注重双精度通用计算能力,追求精确的数值计算。在应用方面,超级计算中心主要用于新材料、新能源、新药设计、高端装备制造等重大工程或科学计算领域的通用、大规模科学计算、航天飞行器设计等领域的研究。超级算力占整体算力的比例比较稳定,约为2%。
图1 算力分类
2.当前趋势
2015年以来,我国数据增量年均增长30%以上。 2019年,我国产生的数据量约占全球的9.3%,位居全球第二。因此,对计算能力的需求也在不断增加。目前,我国数据中心规模已达到500万个标准机架,计算能力达到130EFLOPS。随着数字技术不断渗透经济社会各个领域,整个社会对算力的需求迫切,预计每年将以20%以上的速度增长。
来源:中国资讯通讯研究院
图2 我国算力发展规模及增速
2022年2月,国家发改委等部门联合发文启动“东数西算”工程,推动国家算力网络体系建设。
在需求和政策双重推动下,全国多地正在加快计算基础设施建设。据测算,2020年我国基础算力为77 EFLOPS,智能算力为56.23 EFLOPS。但到2025年,我国基础算力和智能算力合计将分别超过300EFLOPS和1800EFLOPS(智能算力大大超过基础算力)。
复杂AI模型、复杂场景的计算需求,进一步催生了面向AI的计算基础设施的需求。当前,智能计算中心是发展的重点。智能计算中心主要是指基于最新人工智能理论的计算,采用先进的人工智能芯片,海量数据处理,智能算法加速,针对各种人工智能场景进行高速训练推理。 Demand,一种新型算力基础设施,提供通用算力、算术、算法服务。
3.工业意义
算力的发展推动我国产业数字化的深入。在我国算力基础设施的支撑下,电子商务、平台经济、共享经济等数字化新模式相继涌现,工业互联网和智能制造加速推进全方位,为我国产业数字化提供机遇。持续健康发展输出强劲动力。 2020年,我国产业数字化规模达31.7万亿元,占GDP比重为31.2%,同比名义增长10.3%,数字经济占比从2015年的74.3%提升至80.9% 2020 年。
算力产业对我国经济社会和产业水平的带动作用日益重要。通过国家投入产出表模型测算,2020年以计算机为代表的算力产业规模将达到2万亿元,直接带动经济总量1.7万亿元,间接带动经济总量6.3万亿元也就是说,在算力产业上每投入1元钱,平均会带动3到4元的经济产出。
资料来源:国家统计局、中国信息通信研究院 图3 我国算力投资对经济总量的带动作用
审稿编辑:李茜
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