——专访全国政协委员、中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉
中国有望在国际上率先形成一个算力经济的新产业链。
《瞭望东方周刊》记者万宏蕾 编辑顾佳贇
2022年9月15日,首届“西部数谷”算力产业大会在宁夏银川市举办(王鹏/摄)
正式启动一年后,“东数西算”工程从系统布局进入全面建设阶段,算力集聚效应初步显现,全国算力结构逐步优化。在相关枢纽节点省份、城市2023年的政府工作报告中,均提到了实施该工程取得的阶段性成果及新一年的目标。
统计数据显示,在世界各国的算力排名中,中国排在世界第二。在我国,人工智能、5G、区块链、元宇宙的发展都对算力提出了强烈需求。为此,《瞭望东方周刊》近日专访了全国政协委员、中国科学院计算技术研究所研究员、博士生导师张云泉。
张云泉
四类形态
《瞭望东方周刊》:目前,我国超算中心和智算中心的建设情况是怎样的?有哪些亮点?
张云泉:当前算力的热点和关注度很高,国家提出了“东数西算”战略,更把算力布局提高到一个新的高度。算力究竟怎么理解?我们可以将其理解为一种软硬件相结合的系统,它可以按人的要求对数据进行处理、执行某种数学计算、通过人工智能的计算或算法达到想要的结果,甚至在经过大量数据训练之后产生智能。算力是数字经济时代重要的生产要素,相比电力、人力等其他生产力,算力正在变成一个比重越来越高的生产力来源。
从基础设施建设来看,我国算力产业主要包括超算中心、智算中心、
数据中心和“城市大脑”,这是中国算力基础设施建设的四类形态。目前,这四种算力基础设施均在紧锣密鼓地建设中。部分地区将两种算力基础设施合并,如武汉、西安、成都等城市,都同时建设了超算中心和智算中心。可以预计,为降低成本和提高效率,未来或将出现四类基础设施同时放置在一个算力中心的现象。
目前,我国已建了大约10所国家级超算中心,我国超算的研制能力和算力水平已居于全球领先水平,“天河二号”和“神威·太湖之光”多次荣膺全球超算速度之冠和超算应用最高奖戈登贝尔奖。当前,智算中心发展的速度比超算中心还快,已有接近30个城市建设了智算中心,专门用来支持人工智能训练和推理的产业化。
从区别来看,超算中心一般都能做比较通用的高性能计算平台,从64位双精度的科学计算,16位半精度的智能训练到4位整型的智能推理,都可以支持,各种算法都能跑。
智算中心则是用先进的人工智能算法和芯片进行模型训练和推理,效能更高,速度更快,助推实现智能产业化、产业智能化、政府治理智能化等目标。智算中心既可以作为政府的招商平台,又可以作为大数据聚集的一个节点,还能打通整个产学研用产业链,同时智算中心常常会采用更新的绿色计算技术。
不过,智算中心并不能完全取代超算中心,因为它的计算精度还有局限,往往不支持64位的科学计算。
呼和浩特市和林格尔县境内的中国电信云计算内蒙古信息园(连振/摄)
切忌一哄而上
《瞭望东方周刊》:一年多来,“东数西算”工程建设有了突飞猛进的发展,其快速发展过程中也暴露出一些问题,具体有哪些?
张云泉:在“东数西算”国家战略背景下,用户对算力服务有了越来越高的期望:大家希望用上离应用需求更近、更方便、算力更强、系统更稳定、周期更短、用得起、用得放心的算力资源。总的来说,通过合理调度西部的最优算力资源为东部计算需求服务,可实现既高效满足东部计算需求,又降低功耗和计算成本,同时拉动西部经济发展的目标。愿景很美好,但实践起来还需要克服一些困难。
首先,“东数”的“西迁”之路需要西部地区相关基础设施建设到位。西部地区虽可再生能源丰富、气候适宜,但网络带宽小、数据跨省传输成本高等问题依然待解。
其次,热数据难以“西算”。东部沿海地区经济高度活跃,高速发展带来的问题是数据处理能力不足,但是常用或需要复杂处理的热数据常常无法等待“西算”,一部分拿到西部的冷数据还没有完全跑起来、用起来,只是存在那里。如此,“东数西算”就变成了“东数西存”。
另外,西部
数据中心建设过程中有一些现象值得关注。比如:出现了用中国算力网建设取代研发国产尖端超算系统的倾向;在算力网架构、调度、测量、交易、安全等关键技术路径尚不清晰、应用场景尚不明确的情况下,有些地区就规划和部署了耗资巨大的算力网工程。
2022年3月1日,西部云基地国家(中卫)
数据中心中国联通数据中心机房(王鹏/摄)
个别地方建设智算中心热情高涨,出现了重复建设现象。目前很多城市都在规划新智算中心项目,甚至出现了一个城市同时建设多个超算中心和智算中心的现象。
此外,在智算中心建设过程中出现了不顾实际应用需求,放弃采用技术先进、生态成熟和价格合理的主流体系架构,转而采用价格昂贵、技术生态尚不成熟的解决方案倾向。这使得相关项目需要投入更多时间和人力对相关技术进行消化吸收,延缓了智算中心建设对数字经济的快速拉动效果,错失发展良机。
事实上,对于市场化、产业化要求高的计算需求,宜尽量选用国内外主流的计算设备和产品,确保成熟良好的产业生态,这有利于相关产业和项目的快速落地和成功。在工程的实施过程中,要解决好自主可控和采用先进技术之间的平衡问题。
优化布局
《瞭望东方周刊》:在“东数西算”布局的8大枢纽节点、10大集群中,各地产业发展基础不一,发展进程也有所不同,从全盘考虑该如何优化布局?如何构建高效综合的“算力一张网”?
张云泉:大部分相关地区此前已具有一定规模的数据中心产业基础,目前正在寻求转型发展,如贵阳结合多年发展大数据产业的优势,加大算力投入,正驶入“东数西算”的“快车道”;也有部分地区之前的产业基础相对薄弱,如甘肃庆阳、广东韶关等,还需一定时间进行基础设施的建设。
“东数西算”是一项长期工程。这一过程中,“东数西算”的范围应动态调整、优化布局,根据各地发展的基础和未来需要,加大节点的布局密度,节点之间相互扶持、相互备份。建议针对动态准入机制的研究早日提上议程,制定评判标准。若当地城市达到标准,即可挂牌‘东数西算’节点城市,并给予配套政策,这对于“东数西算”的纵深推进、成功落地有很大帮助。
另外,建议在现有大科学装置的基础上,围绕“东数西算”重大任务和目标,对增加建设一类算力网工程技术装置进行实验验证。在装置的基础上可以进行关键技术验证,为未来国家算力网的建设积累经验,探索一些运行管理的新模式。
要同时资助Z级(1000EFlops)超算和中国算力网的研究。除了对中国算力网专项研发的投入,还应继续资助对新一代Z级超算整机系统的投入,持续提升系统软件和应用软件研发投入力度,彻底解决超算核心器件、系统与应用软件的“卡脖子”问题。
最后,可考虑成立国家算网管理机构和专家委员会,建设国家级算力调度和交易平台。国家算网管理机构负责规划全国算力网建设,进一步优化“东数西算”工程布局,尽可能杜绝重复建设造成的资金和资源浪费。
河北省张家口市赤城县,工作人员在大数据平台前对比扶贫数据信息
算力经济
《瞭望东方周刊》:“东数西算”的实施为算力市场的参与主体带来重大利好,算力经济如何催生新产业链?
张云泉:“东数西算”的推行,首先对计算行业是重大利好,尤其是算力服务产业相关企业。中国有望在国际上率先形成一个算力经济的新产业链。随着“东数西算”世纪工程的发布,算力概念继续升温,更加证实了这个方向的正确性,我认为算力经济时代已经开启。
在这条算力经济产业链中,主要有算力生产商、算力调度者、算力交易商、算力消费者四个角色,相信未来这四种类型企业中会产生很多上市公司。
随着“东数西算”工程的实施,未来行业可能呈现以下趋势:
趋势一:算力的异军突起,催生了一个新兴领域——算力服务。这在全国超算机构前100名(包括国家超算中心和市场化超算机构)的业务量从以前的1/4到如今接近了1/2得以体现,并且表明算力服务继续呈现强势扩张的趋势。未来会出现类似发电厂的算力工厂,尤其是在西部新能源发达地区。而网络通信公司可通过实施算网融合战略转型为算力供应商,超算云公司、网络通信公司甚至国家电网等将分别从不同的技术途径进驻算力服务市场。
趋势二:与人工智能产业融合创新,新的超算中心、智算中心类型还在不断出现,这些中心相互之间融合,造就新的赛道。
趋势三:“东数西算”工程成为各地新基建发展热点。除了已经启动的8个国家算力枢纽节点、10个国家数据中心集群,还有一些地区也在谋划成为“东数西算”相关节点,并以此吸引产业布局。
趋势四:算力发展和消费指数会成为一个地方数字经济发展程度的重要评价指标。
在这些趋势变成现实之前,宜先对算力进行全国一体化调度,确定合理的算力价格。同时,可考虑尽快推进国家算网、算力调度、算力交易等方面的新型组织机构和平台建设,出台算力服务的评测标准,确保算力服务健康发展,更好地迎接数字经济的未来。
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