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34家入選!2023年國(guó)產(chǎn)算力落地盤(pán)點(diǎn)

2023/12/29
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AI發(fā)展大潮下,算力站在聚光燈下,特別是為超大算力提供核心支撐的高性能計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算,成為創(chuàng)新、落地的新賽道。2023年,國(guó)產(chǎn)先進(jìn)計(jì)算在計(jì)算架構(gòu)創(chuàng)新、以及通用算力和專用算力相結(jié)合的方向,探索出了穩(wěn)步落地的方向,特別是在城市、工業(yè)這些主流的應(yīng)用場(chǎng)景。

日前,工業(yè)和信息化部辦公廳公布了2023年先進(jìn)計(jì)算典型應(yīng)用案例名單,確定了34項(xiàng)先進(jìn)計(jì)算典型應(yīng)用案例。其中,有19家單位入選城市大腦領(lǐng)域,15家單位入選工業(yè)大腦領(lǐng)域。通知提到,各地可以結(jié)合地區(qū)實(shí)際,在技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用落地、政府服務(wù)等方面對(duì)入選案例加大支持力度,推動(dòng)優(yōu)秀成果規(guī)?;瘧?yīng)用。

這則通知,一方面給先進(jìn)計(jì)算落地帶來(lái)方向指引,另一方面也給入選單位帶來(lái)利好,有助于進(jìn)一步形成復(fù)制效應(yīng),擴(kuò)大落地地區(qū)和應(yīng)用范圍。

圖源:工業(yè)和信息化部官網(wǎng)

為什么要發(fā)展先進(jìn)計(jì)算?

當(dāng)前,我國(guó)算力規(guī)模全球第二,計(jì)算技術(shù)在城市治理、能源便利、軌道交通、工業(yè)制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。不過(guò),隨著傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)在提高性能和能效、應(yīng)對(duì)復(fù)雜性和未來(lái)的不確定性等方面遇到了“天花板”,需加強(qiáng)研發(fā)高性能智能計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算的新架構(gòu)、新技術(shù)和新的應(yīng)用方向。

先進(jìn)計(jì)算作為在計(jì)算方式、位置、算法或機(jī)理等方面產(chǎn)生的新興技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)稱,指代一切從計(jì)算理論、計(jì)算架構(gòu)、計(jì)算系統(tǒng)等層面有效提升現(xiàn)有算力規(guī)模、降低算力成本、提高算力利用效率的創(chuàng)新性技術(shù),包括算力、算法、算據(jù)、算網(wǎng)等要素。

在當(dāng)前算力產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)下,我國(guó)先進(jìn)計(jì)算正處于破除短板、蓄力爆發(fā)的階段。目前,先進(jìn)計(jì)算技術(shù)主要關(guān)注兩個(gè)重點(diǎn)方向:對(duì)于單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)性能的提升,以量子芯片、類腦芯片為代表的非馮諾依曼架構(gòu)芯片的硬件變革;對(duì)于算力系統(tǒng)的高效利用,芯片層面與數(shù)據(jù)中心層面的多元異構(gòu)計(jì)算,將伴隨云邊端一體化趨勢(shì),構(gòu)建全新的計(jì)算體系。

創(chuàng)新趨勢(shì)下,先進(jìn)計(jì)算的價(jià)值將會(huì)進(jìn)一步凸顯。由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、賽迪智庫(kù)電子信息產(chǎn)業(yè)研究所發(fā)布的《先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2022年)》預(yù)計(jì),“十四五”期間,中國(guó)先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)年均增速接近10%,到2025年,直接產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望超3.5萬(wàn)億元,間接產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超10萬(wàn)億元。

今年8月,工業(yè)和信息化部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《電子信息制造業(yè)2023—2024年穩(wěn)增長(zhǎng)行動(dòng)方案》(簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》),為先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用明確了方向?!缎袆?dòng)方案》指出:推動(dòng)先進(jìn)計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用,開(kāi)展先進(jìn)計(jì)算在工業(yè)、城市管理等領(lǐng)域應(yīng)用案例征集和應(yīng)用對(duì)接,舉辦先進(jìn)計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新大賽等活動(dòng),加快先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品落地應(yīng)用。鼓勵(lì)加大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),滿足人工智能、大模型應(yīng)用需求。

政策驅(qū)動(dòng)下,政策性客戶首先全面轉(zhuǎn)向國(guó)產(chǎn)AI算力芯片,商用客戶如互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等,也有望將百億參數(shù)模型的部分訓(xùn)練和推理需求轉(zhuǎn)向國(guó)產(chǎn)AI芯片。預(yù)測(cè)未來(lái)一兩年,國(guó)產(chǎn)AI芯片主要需求將包括:政府智算中心、運(yùn)營(yíng)商、金融、第三方大模型廠商、互聯(lián)網(wǎng)廠商等。

“2023年先進(jìn)計(jì)算典型應(yīng)用案例”著力實(shí)現(xiàn)底層架構(gòu)融合創(chuàng)新

計(jì)算性能的提升確實(shí)面臨多個(gè)維度的挑戰(zhàn)。從硬件層面來(lái)看,隨著硅基芯片制程趨近極限,傳統(tǒng)CPU為核心的計(jì)算平臺(tái)性能提升乏力;從網(wǎng)絡(luò)層面來(lái)看,算力節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)靈活高效調(diào)配計(jì)算資源的能力仍存在不足,數(shù)據(jù)傳輸的損耗與開(kāi)銷過(guò)大,算力資源不能得到有效的利用;從性價(jià)比層面來(lái)看,算力相關(guān)軟硬件設(shè)施的投入與回報(bào)不成正比,計(jì)算領(lǐng)域亟需延續(xù)摩爾定律的高性價(jià)比方案。

先進(jìn)計(jì)算如何突破挑戰(zhàn)?從工信部此次公布的2023年先進(jìn)計(jì)算典型應(yīng)用案例特點(diǎn)來(lái)看,綜合性結(jié)構(gòu)創(chuàng)新正在不斷演進(jìn)。從芯片工藝、芯片結(jié)構(gòu)的硬件創(chuàng)新為主,逐步拓展到材料、算法、軟件等并行;同時(shí),計(jì)算芯片的通用化、專業(yè)化將并行發(fā)展;基礎(chǔ)計(jì)算模式將朝著多核、異構(gòu)、邊緣計(jì)算等體系架構(gòu)創(chuàng)新演進(jìn),軟硬系統(tǒng)的垂直整合正成為布局焦點(diǎn)。

比如在城市大腦領(lǐng)域,北京千方科技股份有限公司“新一代城市交通算力基礎(chǔ)設(shè)施—鯤巢雙智路口” 融入了AI計(jì)算、多接入邊緣計(jì)算、多感知融合等,通過(guò)深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等算法,實(shí)現(xiàn)了路口交通指標(biāo)的實(shí)時(shí)計(jì)算。

浪潮計(jì)算機(jī)“基于一云多芯的政務(wù)云平臺(tái)”,支撐政務(wù)云實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的以IaaS為主、單一芯片架構(gòu)、單云或多云獨(dú)立建設(shè)模式逐步走向“全棧融合、一云多芯、多云異構(gòu)、兩地三中心”的新架構(gòu)。

四川華鯤振宇智能科技有限責(zé)任公司申報(bào)的“國(guó)家智算存一體化大數(shù)據(jù)中心(成都智算中心)”,以昇騰全棧AI基礎(chǔ)軟硬件作為底座,采用綠色節(jié)能預(yù)制化數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品技術(shù)和超強(qiáng)人工智能算力集群,碳排放減低30%,提供首期300PFLOPS的算力,實(shí)現(xiàn)了智算存一體化大數(shù)據(jù)中心綠色、低碳、自主可控建設(shè)目標(biāo)。

鯤云科技 “基于數(shù)據(jù)流AI芯片的生活垃圾全過(guò)程分類物聯(lián)感知系統(tǒng)建設(shè)”案例中,通過(guò)可重構(gòu)數(shù)據(jù)流AI芯片及其一體化解決方案視頻統(tǒng)一接入云端分析,以算力換人力,借助AI視頻分析實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)管理、遠(yuǎn)程監(jiān)督為一體的綜合管理手段。

工業(yè)大腦領(lǐng)域,曙光云計(jì)算集團(tuán)有限公司“工業(yè)精益智能大腦先進(jìn)計(jì)算平臺(tái)與應(yīng)用”,通過(guò)適配工業(yè)大腦先進(jìn)計(jì)算技術(shù)體系,具備產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)獲取和整合、機(jī)器學(xué)習(xí)、虛擬仿真模擬實(shí)驗(yàn)及智能決策等能力,解決了工業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)難以快速準(zhǔn)確預(yù)測(cè)等問(wèn)題。

以上應(yīng)用案例覆蓋了交通、電力、水利、化工、制造甚至城市垃圾分類等垂直領(lǐng)域,一定程度上反映了先進(jìn)計(jì)算正在從傳統(tǒng)單點(diǎn)場(chǎng)景向多元布局延伸。通過(guò)與大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等結(jié)合,先進(jìn)計(jì)算正在向各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域深度滲透。

“東數(shù)西算”再發(fā)力,國(guó)產(chǎn)算力基座加快構(gòu)建

近日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家數(shù)據(jù)局、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程 加快構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施意見(jiàn)》)。

《實(shí)施意見(jiàn)》提出,到2025年底,綜合算力基礎(chǔ)設(shè)施體系初步成型。其中兩大具體目標(biāo)強(qiáng)調(diào),國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)地區(qū)各類新增算力占全國(guó)新增算力的60%以上,國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)算力資源使用率顯著超過(guò)全國(guó)平均水平;算力網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)安全可靠,以網(wǎng)絡(luò)化、普惠化、綠色化為特征的算力網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展格局逐步形成。

根據(jù)證券日?qǐng)?bào)對(duì)行業(yè)專家的采訪,認(rèn)為三大行業(yè)將在全國(guó)一體化算力網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮至關(guān)重要作用:一是IT設(shè)備制造(服務(wù)器)、AI、芯片、基礎(chǔ)軟件等算力軟硬件,以及信創(chuàng)產(chǎn)業(yè);二是數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè);三是新能源、儲(chǔ)能、節(jié)能減碳等行業(yè)。隨著全國(guó)一體化算力網(wǎng)的構(gòu)建加快,國(guó)產(chǎn)算力基座打造也迎來(lái)巨大機(jī)遇。

寫(xiě)在最后

隨著新一輪AI算力的升級(jí),以及新一代國(guó)產(chǎn)算力基座的加快建設(shè),先進(jìn)算力的國(guó)產(chǎn)化時(shí)點(diǎn)加快到來(lái)。針對(duì)不同領(lǐng)域的算力系統(tǒng),高端通用芯片的持續(xù)突破、下一代分布式先進(jìn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的布局、以及異構(gòu)融合的算力系統(tǒng)構(gòu)建等,將成為未來(lái)先進(jìn)計(jì)算發(fā)展的新常態(tài),也將推動(dòng)我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級(jí),步入成熟商業(yè)進(jìn)程。

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