人工智能大模型的快速发展，让算力引发前所未有的关注。伴随算力发展规划政策相继出台，算力整体布局持续优化，全国上下已形成积极推动算力产业快速健康发展的局面。工信部数据显示，截至2023年6月底，全国在用数据中心机架总规模超过760万标准机架，算力总规模达到197EFLOPS，算力总规模近五年年均增速近30%，存力总规模超过1080EB。
与基础设施建设相同步，算力融合应用加速涌现。根据中国信息通信研究院测算，2022年我国算力核心产业规模达到1.8万亿元。算力每投入1元，将带动3至4元的GDP经济增长。
但与此同时，大模型产业井喷式发展带来算力紧缺、能耗激增。目前国内已有100多个大模型公开发布，加剧了智能算力的紧张，出现GPU“一卡难求”的局面。面对需求的暴增和算力基础设施的现状，“算力之渴”如何解？
“绿化”算力全产业链
“我们正在推动液冷、间接蒸发自然冷却等节能技术的应用，并在部分算力中心开展试点。同时，推动数据中心企业启动氢燃料电池等绿电在数据中心的试点，梳理10个‘小散老旧’数据中心（约4000个标准机架），预计将于年底前全部完成数据中心改造任务。”近日，在工业和信息化部新闻宣传中心（人民邮电报社）、中国邮电新闻工作者协会等单位联合组织的“算力中国行”大型调研采访活动中，上海市通信管理局信息通信发展处副处长魏征对记者表示。
为了应对算力需求，除了增加算力供给规模，数据中心的“降耗增效”正在紧锣密鼓进行。目前从政府到企业，都在积极探索优化制冷系统、提高算力应用环节效率等绿色计算手段。
近日，蚂蚁集团与中国信通院发布《面向算力应用环节的计算绿色化白皮书》（以下简称白皮书），白皮书显示，截至2023年6月，我国累计建成196家国家绿色数据中心，行业内先进绿色中心电能利用效率降至1.08左右，达到世界领先水平。但伴随产业发展，PUE指标优化空间不断减少，局限性逐渐显现。
蚂蚁集团首席技术官、平台技术事业群总裁何征宇坦言，算力由数据中心的服务器提供，但实际上大量的电能被用于维持服务器的正常运转，而并没有供给计算服务本身。根据统计数据，目前的数据中心可能只有低于20%的电能用于计算本身。
白皮书也提到，行业在推动算力绿色低碳发展过程中，关注点仍主要停留在可再生能源生产和绿色数据中心建设上，为了实现更大程度的总体节能减排效果，需要重视“端到端的绿色算力”。
端到端的绿色计算，即从电力生产、算力生产（包括智算中心建设商、硬件厂商、云厂商），到算力应用全产业环节的绿色计算。据何征宇介绍，在电力生产环节，主要通过优化用能结构，实现数据中心清洁能源和新型储能的合理利用，围绕源网荷储一体化的微电网并网模式，探索数据中心与能源融合发展的绿色新场景；在算力生产环节，通过应用高能效绿色硬件技术与产品，以及从选址、设计、施工、运营等环节入手提高数据中心全生命周期绿色化水平，推进节能减排改造与绿色低碳化重构，采用高效IT系统、制冷系统、供配电系统以及辅助系统，协调促进算力绿色生产与绿色传输；在业务应用环节，要注重提高软件平台对计算资源的利用率，提升应用与算法效率，将固有计算资源通过动态、弹性方式进行调配，减少算力应用侧能源消耗，实现算力在服务环节的绿色低碳。
白皮书强调，算力应用环节的绿色计算，是智能算效提升空间最大、收效最快，也是尚未被足够重视和仍需加强的部分。
提升算力调度水平
当前，算力网络快速融合，多样的算力需求加大对异构算力网络的需求，而将不同类型的算力资源高效精准地调度到相应需求的资源节点中，则需要算力调度。
让算力像水、电一样流动，供有需要的企业取用，是算力调度的理想状况。近两年，国内涌现一大批算力调度平台，通过整合不同来源、类型和架构的算力资源，满足丰富的业务应用场景需求。今年6月，我国首个实现多元异构算力调度的全国性平台“全国一体化算力算网调度平台”发布。
中国工程院院士高文表示，我国算力网络面临两大技术挑战，一是通信连接（超低延迟、超宽带）挑战；二是算力调度挑战，目前云算力、智能算力、超算算力、混合算力的服务商入口、系统、计费等不同。
中企通信数据科学及创新总监詹东东同样提及：“尤其对于云计算和边缘计算协同的算力架构而言，最重要的是对算力的调度能力，对算力的需求很多时候会分布在不同的区域，如何协同好，是很多客户正在思考的问题。”
国家（上海）新型互联网交换中心（以下简称SHIXP）是算力调度、交易的重要试点。记者了解到，SHIXP主要负责本地区的算力网络和算力中心的算力调度，并于今年7月底正式上线了全国首个算力交易平台。目前，已建成算网节点14个，吸纳入驻企业40家，接入国内主流运营商8家、总带宽1.82T，累计登记算力资源超过156PFlops。
“我建议，全国要建一个大的算力调度标准。”上海市通信管理局信息通信发展处副处长魏征表示，统一标准的建立，意味着所有的云服务商要对外提供统一、可度量的算力服务，既保证现有运营商资源的直接输出，也保证他们在未来统一市场的可持续发展。“这相当于现有所有的云服务商未来成为发电厂，算力调度平台公司成为电网。”魏征说。
推进国产化软硬件适配
采访中，有电信运营商工作人员透露，近几个月接到的最多的算力需求，就是做大模型训练。
随着人工智能技术的大爆发，特别是大模型时代的到来，通用大模型正快速向行业垂直应用领域推进。通过模型调优与快速迭代，垂直大模型正在释放前所未有的产业数智新动能。同时，智算资源紧缺、国内产品相对不足的痛点更加突出。除了硬件制造能力，在底层技术开发、软件生态适配和场景落地实践等方面，国产算力产业还需长足进步。
上海市通信管理局二级巡视员葛伦卿表示，在算力供给方面，面临绿色节能、国产适配等问题，随着AI大模型训练、高级人工智能算法对算力的更大需求，数据中心、绿色节能面对巨大考验。在国产设备方面，目前很多国产芯片厂商在做自研或兼容开源生态软硬件，企业间的内卷和低效竞争、算力使用厂商适配高等问题突出。针对这些问题，一方面，数据中心要平衡好最大算力与更低能耗的关系，进一步推动绿色化数据中心的建设导向，深化绿色节能的新型数据中心技术研发，全力打造低能耗、高效能的绿色节能型算力平台；另一方面，联盟、协会等行业组织要凝聚共识，帮助算力供给方打破技术和生态壁垒，加强国产化软硬设备。
工信部表示，围绕算力发展需要，将增强自主创新能力，推进计算架构、计算方式和算法创新，加强CPU、GPU和服务器等重点产品研发，加速新技术、新产品落地应用；同时，围绕算力相关软硬件生态体系建设，将加强硬件、基础软件、应用软件等适配协同，提升产业基础高级化水平。
