協(xié)同布局算力一張網(wǎng)
國家超級(jí)計(jì)算成都中心科研人員在巡檢機(jī)房設(shè)備。 新華社記者 劉 坤攝
2022年2月,國家發(fā)展改革委等4部委聯(lián)合印發(fā)通知,同意在8地啟動(dòng)建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了10個(gè)國家數(shù)據(jù)中心集群,“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)。
“東數(shù)西算”工程構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系,有利于提升國家整體算力水平,擴(kuò)大有效投資,推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。這不僅是推進(jìn)我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措、完成“雙碳”目標(biāo)的有效助力,也是我國在新型基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域建設(shè)全國統(tǒng)一大市場的率先探索。
規(guī)模居全球第二
在位于貴州省貴安新區(qū)的全國一體化算力網(wǎng)絡(luò)國家(貴州)主樞紐中心的機(jī)房,服務(wù)器安裝工作已經(jīng)完成,現(xiàn)場工作人員正忙著調(diào)試設(shè)備。據(jù)悉,該項(xiàng)目總投資約10億元,主算力基地包括通算、智算、超算3種算力類型,計(jì)劃于2026年年底竣工,其中今年第一季度完成第一階段上電運(yùn)營。
“經(jīng)過多年建設(shè),我國算力規(guī)??焖僭鲩L。梯次優(yōu)化的算力供給體系初步構(gòu)建,算力規(guī)模排名全球第二,近5年年增長率近30%?!惫I(yè)和信息化部總工程師趙志國說,體系較完整、規(guī)模體量龐大、創(chuàng)新活躍的產(chǎn)業(yè)格局正加快構(gòu)建。當(dāng)前,我國計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占電子信息制造業(yè)的20%,規(guī)模以上企業(yè)有2300余家。
一方面,整機(jī)市場份額不斷攀升。在通用計(jì)算領(lǐng)域,IDC數(shù)據(jù)顯示,浪潮、新華三、戴爾、聯(lián)想、華為排名我國服務(wù)器市場前五名,國產(chǎn)品牌市場份額合計(jì)接近75%。在智能計(jì)算領(lǐng)域,浪潮、安警、華為排名我國人工智能服務(wù)器市場前三名,國產(chǎn)品牌市場份額達(dá)85%。在高性能計(jì)算領(lǐng)域,我國超算系統(tǒng)占有量與制造商總裝機(jī)量均保持全球領(lǐng)先。另一方面,產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善。國產(chǎn)芯片已初具規(guī)模,X86、ARM、自主架構(gòu)CPU持續(xù)深化規(guī)模應(yīng)用,百度、寒武紀(jì)等AI芯片加速迭代優(yōu)化,國產(chǎn)操作系統(tǒng)逐步向金融、電信、醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用滲透,鯤鵬生態(tài)等計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)日漸完善,覆蓋底層軟硬件、整機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
前不久發(fā)布的《數(shù)字中國發(fā)展報(bào)告(2022年)》顯示,截至2022年年底,我國數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過650萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,在用數(shù)據(jù)中心算力總規(guī)模超180EFLOPS。“東數(shù)西算”工程從系統(tǒng)布局進(jìn)入全面建設(shè)階段。2022年,京津冀等8個(gè)國家算力樞紐建設(shè)進(jìn)入深化實(shí)施階段,新開工數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目超60個(gè),新建數(shù)據(jù)中心規(guī)模超130萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架。
賽迪研究院電子信息研究所所長溫曉君表示,我國“東數(shù)西算”工程正式啟動(dòng)以來,行業(yè)主管部門大力推進(jìn)打造數(shù)網(wǎng)協(xié)同、數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、綠色智能的多層次算力設(shè)施體系建設(shè),三大運(yùn)營商加快建設(shè)算力網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等算力基礎(chǔ)設(shè)施。在此背景下,數(shù)據(jù)中心以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份為主的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)被打破,向支撐行業(yè)應(yīng)用場景算力需求轉(zhuǎn)變。
智能計(jì)算成主要驅(qū)動(dòng)力
隨著我國算力支撐能力持續(xù)增強(qiáng),應(yīng)用的新模式、新業(yè)態(tài)加速涌現(xiàn)。其中,智能計(jì)算作為算力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展最重要的驅(qū)動(dòng)力,規(guī)模已達(dá)到104EFLOPS,增速為85%,算力占比超過50%?!吨袊懔Πl(fā)展指數(shù)白皮書(2022年)》顯示,截至2022年3月,全國已投用和在建的人工智能計(jì)算中心均超20個(gè),為當(dāng)?shù)靥峁┢栈菟懔?,并有效支撐科研?chuàng)新和人才培養(yǎng)。
今年3月,位于浙江省杭州市的之江實(shí)驗(yàn)室傳來喜訊:其參與的“FAST精細(xì)刻畫活躍重復(fù)快速射電暴”成功入選2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。研究快速射電暴,離不開對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算,F(xiàn)AST夜以繼日地巡視著浩瀚宇宙,每天能產(chǎn)生高達(dá)300TB的數(shù)據(jù)?!叭绱她嫶笠?guī)模的數(shù)據(jù)量,僅靠科學(xué)家人工分析,很難在短時(shí)間內(nèi)取得突破?!敝瓕?shí)驗(yàn)室主任、智能計(jì)算數(shù)字反應(yīng)堆總設(shè)計(jì)師朱世強(qiáng)介紹,依托之江實(shí)驗(yàn)室智能計(jì)算數(shù)字反應(yīng)堆大科學(xué)裝置,科研人員能夠深度挖掘FAST觀測數(shù)據(jù),規(guī)?;綔y快速射電暴等天體輻射現(xiàn)象。
據(jù)悉,數(shù)字反應(yīng)堆還應(yīng)用于材料、育種、制藥等領(lǐng)域,加速賦能科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“我們走出了一條通過智能計(jì)算助力國家重大科學(xué)研究實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新成果快速產(chǎn)出的道路?!敝焓缽?qiáng)說。
數(shù)字反應(yīng)堆之所以能在不同領(lǐng)域發(fā)揮作用,離不開對(duì)異構(gòu)算力的調(diào)度能力?!皵?shù)字反應(yīng)堆的底層為芯片、機(jī)柜等硬件設(shè)備,中間層是我們自主研發(fā)的‘之江瑤光’智能計(jì)算操作系統(tǒng),上層對(duì)應(yīng)具體應(yīng)用?!敝瓕?shí)驗(yàn)室智能計(jì)算軟件研究中心主任潘愛民告訴記者,運(yùn)行在不同廠商芯片上的算力,出自不同的系統(tǒng)架構(gòu)或指令集,用戶在切換平臺(tái)執(zhí)行計(jì)算任務(wù)時(shí),往往需要重新編寫程序。而“之江瑤光”操作系統(tǒng)就像調(diào)和劑一般,將異構(gòu)的算力資源聚集在一個(gè)平臺(tái)上,可有效解決重復(fù)開發(fā)與不兼容問題,降低用戶的使用門檻。
當(dāng)前,市場有效算力供給與行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型定制需求尚不匹配,算力效率處于中等水平,算力碎片化問題值得關(guān)注?!拔磥恚幑狻到y(tǒng)如果能夠被進(jìn)一步普及應(yīng)用,或許能為上述問題的解決提供思路。”潘愛民說。
推進(jìn)綠色低碳發(fā)展
各行各業(yè)在享受算力帶來高價(jià)值的同時(shí),也不能忽視算力背后的高能耗問題。這不僅是能耗、環(huán)境和氣候的挑戰(zhàn),更是算力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展繞不開的話題。
日前發(fā)布的《2023中國綠色算力發(fā)展研究報(bào)告》提出,推進(jìn)綠色算力發(fā)展,將進(jìn)一步降低算力成本,通過構(gòu)建公共算力服務(wù)平臺(tái),加強(qiáng)數(shù)據(jù)、算力和經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng),從而有效賦能千行百業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
近年來,綠色算力在政策頂層規(guī)劃、技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新和賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型方面取得積極成效。截至2022年年底,我國已累計(jì)建成153家國家綠色數(shù)據(jù)中心,全國規(guī)劃在建的大型以上數(shù)據(jù)中心平均設(shè)計(jì)電能利用效率(PUE)降至1.3。
2022年3月,國內(nèi)首個(gè)大型綠色零碳數(shù)據(jù)中心——三峽東岳廟數(shù)據(jù)中心在湖北省宜昌市三峽壩區(qū)右岸建成使用。在該項(xiàng)目中,華為采用業(yè)界最先進(jìn)的智能冷卻方案,將PUE控制在1.25以內(nèi)。智能鋰電備電方案不僅保障了數(shù)據(jù)中心長期可靠運(yùn)行,而且節(jié)省供配電面積40%。另外,整體系統(tǒng)解決方案結(jié)合端到端預(yù)制化交付模式,幫助客戶實(shí)現(xiàn)快速部署,相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式,交付周期縮短50%。
中興通訊根據(jù)不同的應(yīng)用場景提供基于不同液冷技術(shù)的解決方案以及CPU液冷、CPU+內(nèi)存條液冷、CPU+內(nèi)存條+GPU液冷等多種局部定制化方案,以便客戶能夠根據(jù)需求及成本進(jìn)行選擇,助力打造綠色數(shù)據(jù)中心。其中,中興通訊G5系列服務(wù)器新品支持液冷散熱技術(shù),采用冷板式液冷散熱,可將數(shù)據(jù)中心PUE降至1.15,全管路智能監(jiān)控,漏液秒級(jí)報(bào)警,在實(shí)現(xiàn)綠色低碳的同時(shí)確保產(chǎn)品的可靠性。
當(dāng)前我國綠色算力發(fā)展處于起步期,雖然各地紛紛發(fā)起綠色算力發(fā)展倡議,但仍缺乏統(tǒng)一的綠色算力評(píng)價(jià)方法。專家建議,應(yīng)深化體制機(jī)制優(yōu)勢,多部委應(yīng)聯(lián)合完善綠色算力發(fā)展機(jī)制,統(tǒng)籌設(shè)計(jì)綠色算力一體化發(fā)展路徑,研究制定綠色算力發(fā)展指數(shù)。
此外,綠色算力標(biāo)準(zhǔn)體系仍不完善,應(yīng)注重貫穿算力全生命周期的綠色標(biāo)準(zhǔn),從生產(chǎn)、供給、管理及賦能層面同步實(shí)現(xiàn)綠色算力的新技術(shù)研發(fā)。要加快制定各環(huán)節(jié)安全可靠、國際先進(jìn)的算力通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng),以用促建,助力綠色算力產(chǎn)品迭代升級(jí)。同時(shí),引導(dǎo)算力基礎(chǔ)設(shè)施積極應(yīng)用先進(jìn)適用綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù),對(duì)采購國產(chǎn)算力產(chǎn)品的企業(yè)提供適當(dāng)補(bǔ)貼,形成內(nèi)循環(huán)良好生態(tài)。 (經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 李芃達(dá))
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