人工智能是新時(shí)代的寵兒,它是無限生產(chǎn)力的創(chuàng)造者,也是有限算力的“吞金獸”。

有統(tǒng)計(jì)表明,AI模型訓(xùn)練所需的算力平均100天就會(huì)翻番,這意味著對算力的需求每隔5年要翻十萬倍以上。

顯而易見,人工智能發(fā)展速度越快,潛在的算力缺口就越大。據(jù)信通院測算,2020年中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模為3031億元,占全球市場近三成。IDC預(yù)計(jì)2021～2024年,中國人工智能市場年復(fù)合增長率將高達(dá)30．4%。

這是甜蜜的煩惱,也是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。近幾年來,在需求牽引、政策支持的雙重驅(qū)動(dòng)下,國內(nèi)以大數(shù)據(jù)中心、超級(jí)計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施大干快上——有關(guān)資料顯示,我國各類算力中心總量超過46萬個(gè),總面積逾1000萬平米。

熱火朝天與虛火上升只有一線之隔。由于存在統(tǒng)籌失衡、定位模糊、重建輕用等問題,相當(dāng)一部分算力中心的實(shí)際利用率很低,出現(xiàn)局部過剩的現(xiàn)象;而與此同時(shí),供不應(yīng)求的算力缺口并未緩解,很多地區(qū)的算力基礎(chǔ)設(shè)施從總量到結(jié)構(gòu)都無法滿足需求。

2020年4月,發(fā)改委首次將智能計(jì)算中心納入新基建范疇,并出臺(tái)了一系列配套政策�！禝T創(chuàng)事記》認(rèn)為,這標(biāo)志著強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局的算力供給側(cè)改革正式啟動(dòng),其后的發(fā)展軌跡也印證了這一點(diǎn)。

從某種意義上講,智算中心不只是稱呼上的改變,更是應(yīng)對AI時(shí)代算力爆炸性增長的實(shí)質(zhì)性突破,新標(biāo)桿的示范效應(yīng)值得期待。

該來的總會(huì)來。7月16日,南京智能計(jì)算中心在南京市麒麟科技創(chuàng)新園落成并投入運(yùn)營,中心采用業(yè)界領(lǐng)先的人工智能芯片和算力機(jī)組,已運(yùn)營系統(tǒng)的AI計(jì)算能力達(dá)每秒80億億次 (800POpS),成為長三角當(dāng)前投運(yùn)的最高算力智能計(jì)算中心。

算力樞紐替代“小、散、亂”

今年7月初,工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,明確用三年時(shí)間,基本形成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。

如果說新基建將外延擴(kuò)展至智算中心,是算力供給側(cè)改革的序曲;那么《三年行動(dòng)計(jì)劃》則是層次清晰的組合樂章,推動(dòng)算力供給側(cè)改革向縱深挺進(jìn)。

加快建設(shè)算力樞紐節(jié)點(diǎn)是《三年行動(dòng)計(jì)劃》最大的亮點(diǎn):“推動(dòng)京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等國家樞紐節(jié)點(diǎn)適當(dāng)加快新型數(shù)據(jù)中心集群建設(shè)進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模算力部署,滿足重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施需要�！�

國家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部主任單志廣認(rèn)為,長三角是未來智能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的橋頭堡,智算中心將有效推動(dòng)整個(gè)地區(qū)智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集聚與經(jīng)濟(jì)能級(jí)提升。另據(jù)IDC與浪潮聯(lián)合發(fā)布的《2020～2021中國人工智能計(jì)算力發(fā)展評估報(bào)告》,長三角共有杭州、上海、蘇州、南京四個(gè)城市位列中國AI算力城市排行TOP 10,足見區(qū)域內(nèi)算力用戶規(guī)模大、應(yīng)用需求強(qiáng)。

立足南京市、面向長三角、輻射全中國,正是南京智算中心的核心定位,投運(yùn)算力的規(guī)模標(biāo)志其樞紐節(jié)點(diǎn)的地位業(yè)已形成。

當(dāng)然,規(guī)模不是衡量樞紐節(jié)點(diǎn)的唯一指標(biāo),能否吸引AI產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭參與建設(shè)和運(yùn)營,才是更值得關(guān)注的參數(shù)。

四大環(huán)節(jié)提供全鏈條算力

南京智算中心由南京市麒麟科技創(chuàng)新園攜手浪潮、寒武紀(jì)共同打造,采用占據(jù)國內(nèi)市場半壁江山、獲得全球AI基準(zhǔn)測試冠軍的浪潮AI服務(wù)器算力機(jī)組,搭載數(shù)千顆寒武紀(jì)思源270和思源290智能芯片及加速卡。已投入運(yùn)營的AI算力規(guī)模,1小時(shí)可完成100億張圖像識(shí)別、300萬小時(shí)語音翻譯或1萬公里自動(dòng)駕駛AI數(shù)據(jù)處理任務(wù)。

類似南京智算中心這樣的算力樞紐節(jié)點(diǎn),借助生產(chǎn)、聚合、調(diào)度和釋放四大關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié),可以提供人工智能全鏈條所需的算力服務(wù)。

在生產(chǎn)算力層面,智算中心在算力集群設(shè)計(jì)上兼顧超大規(guī)模AI訓(xùn)練和彈性擴(kuò)展的多任務(wù)推理、訓(xùn)練任務(wù)并發(fā)需求,通過浪潮NF5468 AI服務(wù)器,搭載寒武紀(jì)MLU270智能加速卡達(dá)成相關(guān)目標(biāo);同時(shí)采用寒武紀(jì)MLU290智能加速卡,借助芯片間高速互聯(lián)技術(shù)MLU-Link?,提供高達(dá)512TOPs INT8超強(qiáng)算力,構(gòu)筑強(qiáng)大、高效、易用的算力生產(chǎn)能力。

在聚合算力層面,基于智能網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)技術(shù),采用200G IB芯片間高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),搭配全閃超高速存儲(chǔ)系統(tǒng)。針對多任務(wù)、大規(guī)模、高并發(fā)、高吞吐的AI應(yīng)用,為算力機(jī)組集群構(gòu)建高帶寬、低延遲的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平臺(tái),提供彈性、可伸縮擴(kuò)展的算力聚合能力。

在調(diào)度算力層面,通過AI算力調(diào)度平臺(tái),結(jié)合虛擬化、容器化等技術(shù),將算力資源池化為標(biāo)準(zhǔn)算力單元,通過適應(yīng)性策略及敏捷框架對算力進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)度,保障AI開發(fā)和業(yè)務(wù)的高效運(yùn)行。作為連接上層應(yīng)用與底層計(jì)算設(shè)備的核心能力,智算中心將聚合的CPU和寒武紀(jì)GPU卡等算力資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和細(xì)粒度切分,滿足不同類型智能應(yīng)用對算力的多樣化需求。

在釋放算力層面,基于主流人工智能理論算法,采用全流程軟件工具,針對不同場景應(yīng)用需求,通過機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)化的方法,產(chǎn)出高質(zhì)量的AI模型或服務(wù),促進(jìn)算力高效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

智算生態(tài)強(qiáng)化聚集效應(yīng)

算力樞紐不僅是算力上下騰挪的中轉(zhuǎn)站,更是催生人工智能良性生態(tài)的孵化臺(tái)。

南京智算中心采用“一中心、一底座、N平臺(tái)”的模式運(yùn)營,即一個(gè)算力支撐中心、一個(gè)PAAS生態(tài)拓展底座、N個(gè)應(yīng)用平臺(tái)——重點(diǎn)支撐科技金融、智能制造、智慧零售、智慧醫(yī)療、智慧交通、氣象研究等領(lǐng)域應(yīng)用創(chuàng)新。

參差多樣,是幸福之源;產(chǎn)、學(xué)、研多方力量的聚合,也是人工智能生態(tài)健康的保障。依托南京智算中心,以“基礎(chǔ)設(shè)施+框架+算法”為底層基礎(chǔ)、以AI模型生成和多場景應(yīng)用為特征的AI技術(shù)生態(tài)鏈正在逐漸形成。

目前,清華大學(xué)、中科院計(jì)算所、南京信大氣象科學(xué)技術(shù)研究院與一批優(yōu)秀企業(yè),已依托智算中心開展人工智能研發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新。其中,中科院計(jì)算所利用智算中心的算力平臺(tái)開展蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的AI推斷服務(wù),唯仁科技、南棲仙策、南京圖泰等企業(yè)在智慧醫(yī)療、智能車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域進(jìn)行AI模型的訓(xùn)練推理任務(wù)研究。

智算中心致力于填平AI技術(shù)研發(fā)與行業(yè)應(yīng)用之間的鴻溝,與浪潮倡導(dǎo)的元腦生態(tài)與“左右手”合作理念不謀而合。浪潮信息CEO彭震表示:無論是擅長AI產(chǎn)品開發(fā)與咨詢的“左手”,還是側(cè)重AI方案實(shí)施與服務(wù)的“右手”,元腦生態(tài)中的4000多家人工智能合作伙伴,未來都將依托南京智算中心,形成有效的生態(tài)匯聚,共同落地更多高質(zhì)量的創(chuàng)新成果和行業(yè)應(yīng)用。

截至2020年底,南京人工智能產(chǎn)業(yè)布局已初具規(guī)模,集聚人工智能企業(yè)近300家,核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過60億元,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模近800億元。集算力生產(chǎn)供應(yīng)、數(shù)據(jù)開放共享、智慧生態(tài)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聚集四大功能于一體的智算中心,將為AI產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)AI化和政府治理智能化提供有力支撐。

“引導(dǎo)新型數(shù)據(jù)中心集約化、高密化、智能化建設(shè),穩(wěn)步提高數(shù)據(jù)中心單體規(guī)模、單機(jī)架功率,加快高性能、智能計(jì)算中心部署,推動(dòng)CPU、GPU等異構(gòu)算力提升,逐步提高自主研發(fā)算力的部署比例”——這是最新發(fā)布的工信部《三年行動(dòng)計(jì)劃》中算力提升賦能行動(dòng)的重點(diǎn)。逐條對照,南京智算中心仿佛按模定制,先行一步后,更要行穩(wěn)才能致遠(yuǎn)。