人工智能是新時代的寵兒,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)計表明,AI模型訓練所需的算力平均100天就會翻番,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預計2021～2024年,中國人工智能市場年復合增長率將高達30．4%。

這是甜蜜的煩惱,也是嚴峻的考驗。近幾年來,在需求牽引、政策支持的雙重驅(qū)動下,國內(nèi)以大數(shù)據(jù)中心、超級計算中心為代表的算力基礎設施大干快上——有關資料顯示,我國各類算力中心總量超過46萬個,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,相當一部分算力中心的實際利用率很低,出現(xiàn)局部過剩的現(xiàn)象;而與此同時,供不應求的算力缺口并未緩解,很多地區(qū)的算力基礎設施從總量到結(jié)構都無法滿足需求。

2020年4月,發(fā)改委首次將智能計算中心納入新基建范疇,并出臺了一系列配套政策。《IT創(chuàng)事記》認為,這標志著強調(diào)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局的算力供給側(cè)改革正式啟動,其后的發(fā)展軌跡也印證了這一點。

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

該來的總會來。7月16日,南京智能計算中心在南京市麒麟科技創(chuàng)新園落成并投入運營,中心采用業(yè)界領先的人工智能芯片和算力機組,已運營系統(tǒng)的AI計算能力達每秒80億億次 (800POpS),成為長三角當前投運的最高算力智能計算中心。

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)展行動計劃(2021-2023年)》,明確用三年時間,基本形成結(jié)構合理、技術先進、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟增長相適應的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。

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

加快建設算力樞紐節(jié)點是《三年行動計劃》最大的亮點:“推動京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝等國家樞紐節(jié)點適當加快新型數(shù)據(jù)中心集群建設進度,實現(xiàn)大規(guī)模算力部署,滿足重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略實施需要�！�

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

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,投運算力的規(guī)模標志其樞紐節(jié)點的地位業(yè)已形成。

當然,規(guī)模不是衡量樞紐節(jié)點的唯一指標,能否吸引AI產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭參與建設和運營,才是更值得關注的參數(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基準測試冠軍的浪潮AI服務器算力機組,搭載數(shù)千顆寒武紀思源270和思源290智能芯片及加速卡。已投入運營的AI算力規(guī)模,1小時可完成100億張圖像識別、300萬小時語音翻譯或1萬公里自動駕駛AI數(shù)據(jù)處理任務。

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

在生產(chǎn)算力層面,智算中心在算力集群設計上兼顧超大規(guī)模AI訓練和彈性擴展的多任務推理、訓練任務并發(fā)需求,通過浪潮NF5468 AI服務器,搭載寒武紀MLU270智能加速卡達成相關目標;同時采用寒武紀MLU290智能加速卡,借助芯片間高速互聯(lián)技術MLU-Link?,提供高達512TOPs INT8超強算力,構筑強大、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)絡和存儲技術,采用200G IB芯片間高速互聯(lián)網(wǎng)絡,搭配全閃超高速存儲系統(tǒng)。針對多任務、大規(guī)模、高并發(fā)、高吞吐的AI應用,為算力機組集群構建高帶寬、低延遲的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平臺,提供彈性、可伸縮擴展的算力聚合能力。

在調(diào)度算力層面,通過AI算力調(diào)度平臺,結(jié)合虛擬化、容器化等技術,將算力資源池化為標準算力單元,通過適應性策略及敏捷框架對算力進行精準調(diào)度,保障AI開發(fā)和業(yè)務的高效運行。作為連接上層應用與底層計算設備的核心能力,智算中心將聚合的CPU和寒武紀GPU卡等算力資源進行標準化和細粒度切分,滿足不同類型智能應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,針對不同場景應用需求,通過機器學習自動化的方法,產(chǎn)出高質(zhì)量的AI模型或服務,促進算力高效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

智算生態(tài)強化聚集效應

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。

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

參差多樣,是幸福之源;產(chǎn)、學、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“基礎設施+框架+算法”為底層基礎、以AI模型生成和多場景應用為特征的AI技術生態(tài)鏈正在逐漸形成。

目前,清華大學、中科院計算所、南京信大氣象科學技術研究院與一批優(yōu)秀企業(yè),已依托智算中心開展人工智能研發(fā)應用創(chuàng)新。其中,中科院計算所利用智算中心的算力平臺開展蛋白質(zhì)結(jié)構預測的AI推斷服務,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、自動駕駛等領域進行AI模型的訓練推理任務研究。

智算中心致力于填平AI技術研發(fā)與行業(yè)應用之間的鴻溝,與浪潮倡導的元腦生態(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方案實施與服務的“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,帶動相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模近800億元。集算力生產(chǎn)供應、數(shù)據(jù)開放共享、智慧生態(tài)建設和產(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。

“引導新型數(shù)據(jù)中心集約化、高密化、智能化建設,穩(wěn)步提高數(shù)據(jù)中心單體規(guī)模、單機架功率,加快高性能、智能計算中心部署,推動CPU、GPU等異構算力提升,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《三年行動計劃》中算力提升賦能行動的重點。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。