算力正在像水、電一樣成為基礎(chǔ)設(shè)施，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的核心動(dòng)能。如何更好地調(diào)用算力資源、如何像做好電力分配一樣分配好算力，已成為當(dāng)下社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)同樣不容忽視，地位舉足輕重。

作者：何暢；編輯：董雨晴

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21世紀(jì)，算力正在像水、電一樣成為基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的核心動(dòng)能。

在這場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新的角逐賽中，中國(guó)已經(jīng)拿出了數(shù)一數(shù)二的成績(jī)：基礎(chǔ)算力規(guī)模排名全球第二，智能算力方面全球優(yōu)勢(shì)突出。

圍繞這個(gè)新世紀(jì)的技術(shù)革命，一場(chǎng)大幕早已拉開(kāi)。

什么是算力

這幾年，全民網(wǎng)購(gòu)鮮少宕機(jī)，大型游戲不再卡頓，自動(dòng)駕駛和機(jī)器人甚至得以逐步落地，背后都離不開(kāi)一項(xiàng)能力的進(jìn)步——算力。

算力，可以簡(jiǎn)單地理解為計(jì)算能力（Computer Power）。

原始時(shí)代，人們使用口算、心算等無(wú)工具輔助的計(jì)算方式，大腦就相當(dāng)于一個(gè)算力引擎。

后來(lái)，結(jié)繩計(jì)算、算盤等輔助計(jì)算工具的應(yīng)用，讓人們的計(jì)算能力進(jìn)一步向前。

1946年，世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，標(biāo)志著算力計(jì)算第一次步入電子時(shí)代。

不過(guò)，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，它由18000多個(gè)電子管組成，占地面積有幾間教室那么大，每秒鐘只可進(jìn)行5000次計(jì)算。

直到半導(dǎo)體芯片技術(shù)的出現(xiàn)，算力有了新的承載物。

英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾曾經(jīng)針對(duì)半導(dǎo)體創(chuàng)新提出過(guò)一個(gè)理論，即芯片中集成的晶體管數(shù)量大約每24個(gè)月翻一番，同時(shí)價(jià)格下降為之前的一半。

后來(lái)，這個(gè)周期被縮短至18個(gè)月。

這一定律被用來(lái)揭示信息技術(shù)進(jìn)步的速度。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，依托于摩爾定律，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力以可預(yù)見(jiàn)的速度進(jìn)步著。

就如人們所看到的，芯片制程工藝的進(jìn)步，讓計(jì)算機(jī)越造越小、越來(lái)越輕薄，算力也越來(lái)越強(qiáng)。如今，一臺(tái)頂配的筆記本電腦，每秒運(yùn)算次數(shù)已達(dá)到兩億五千萬(wàn)次到三億五千萬(wàn)次。

邁入電子信息化時(shí)代后，數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)爆發(fā)，智能化與數(shù)字化的需求如大浪般襲來(lái)。

整個(gè)社會(huì)都在迎接強(qiáng)烈的算力需要。網(wǎng)購(gòu)、追劇、打游戲，甚至是打車、吃飯，生活中的方方面面都需要算力的支撐。不僅如此，在工業(yè)制造、智慧金融、智慧醫(yī)療、智慧城市等領(lǐng)域，隨著行業(yè)的數(shù)字化程度逐步提高，算力需求開(kāi)始急速攀升。

當(dāng)然，不同的需求背后，所需要的算力類型也有所不同。

按照規(guī)模，算力可分為基礎(chǔ)算力（基于CPU芯片）、智能算力（基于GPU和NPU芯片）和超算算力。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，滿足網(wǎng)購(gòu)、打游戲這類基礎(chǔ)需求，基礎(chǔ)算力就能夠完成；智能算力，主要用于人工智能的訓(xùn)練和推理計(jì)算，常見(jiàn)如語(yǔ)音、圖像和視頻的處理；超算算力，通俗理解即超級(jí)計(jì)算機(jī)所提供的算力，一般用于行星模擬、基因分析等高科技研究領(lǐng)域。

人工智能的核心要素主要是算力、算法和數(shù)據(jù)。故而在具體應(yīng)用中，普遍使用AI芯片進(jìn)行計(jì)算，也就是GPU。

隨著人工智能、自動(dòng)駕駛等超級(jí)應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的算力結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定變化。

其中，智能算力的增長(zhǎng)規(guī)模遠(yuǎn)超通用算力。據(jù)中國(guó)信通院預(yù)測(cè)，到2023年，智能算力在總算力中的比重將超過(guò)70%，發(fā)揮核心拉動(dòng)作用。

管理咨詢公司羅蘭貝格也提到，從2018年到2030年，自動(dòng)駕駛對(duì)算力的需求將增加390倍，智慧工廠需求將增長(zhǎng)110倍，主要國(guó)家人均算力需求將從今天的不足500 GFLOPS（Giga Floating-point Operations Per Second，即每秒10億次的浮點(diǎn)運(yùn)算數(shù)），增加20倍，到2035年將達(dá)到10000 GFLOPS。

爆發(fā)的需求背后是不斷進(jìn)擊的算力基礎(chǔ)設(shè)施。

工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國(guó)在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模達(dá)520萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，在用數(shù)據(jù)中心服務(wù)器規(guī)模1900萬(wàn)臺(tái)，算力總規(guī)模超過(guò)140 EFLOPS。全國(guó)在用超大型和大型數(shù)據(jù)中心超過(guò)450個(gè)，智算中心超過(guò)20個(gè)。

在2022中國(guó)算力大會(huì)上，工信部方面披露，當(dāng)前我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，近五年平均增速超過(guò)30%，排名全球第二。中國(guó)工程院院士鄔賀銓在接受采訪中表示，中國(guó)數(shù)據(jù)量巨大，在智能算力方面全球優(yōu)勢(shì)突出，未來(lái)中國(guó)算力總規(guī)模或?qū)⒊蔀槭澜绲谝弧?/p>

算力上云與崛起中的科技樣本

PC的誕生標(biāo)志著IT算力走入千家萬(wàn)戶，但計(jì)算機(jī)的單體算力始終存在一定局限性。

2015年以來(lái)，摩爾定律失效的聲音甚囂塵上。如果說(shuō)此前數(shù)十年間的算力進(jìn)化史，是一部計(jì)算機(jī)進(jìn)化簡(jiǎn)史，那么邁入21世紀(jì)后，算力的進(jìn)化就同云計(jì)算平臺(tái)與通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展密不可分。

早在21世紀(jì)初期，云計(jì)算就加入了算力發(fā)展的脈絡(luò)之中。

作為分布式計(jì)算的新嘗試，云計(jì)算可以把零散的算力打包匯聚。在云計(jì)算中，CPU（中央處理器）、內(nèi)存、硬盤、GPU（顯卡）這些資源被整合調(diào)用，以軟件形式呈現(xiàn)，成為一個(gè)可以無(wú)限擴(kuò)張的虛擬算力池。

2006年，基于消費(fèi)旺季流量不斷暴漲的情況，海外電商巨頭亞馬遜開(kāi)始意識(shí)到，足夠的存儲(chǔ)空間與穩(wěn)定的IT基礎(chǔ)架構(gòu)必不可少。

隨即，以自身為實(shí)踐，亞馬遜正式推出S3（Simple Storage Service）和EC2（Elastic Cloud Computer，彈性云計(jì)算），面向企業(yè)提供IT基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)。

彼時(shí)，云計(jì)算服務(wù)作為一種新的商業(yè)模式，首次登上歷史舞臺(tái)。

在亞馬遜將壓力轉(zhuǎn)化為動(dòng)力、向云計(jì)算吹起探索號(hào)角之際，國(guó)內(nèi)對(duì)云計(jì)算概念的理解還處在萌芽階段。

在國(guó)內(nèi)，阿里巴巴成為了第一位吃螃蟹的玩家。

與亞馬遜的境遇類似，激增的網(wǎng)購(gòu)用戶和隨之而來(lái)的海量數(shù)據(jù)，給這家尚無(wú)自有算力系統(tǒng)、只能依賴于從國(guó)外購(gòu)買的企業(yè)帶來(lái)了不小的“腦力”危機(jī)。

不買，服務(wù)器距離崩潰只有一步之遙；買，只怕會(huì)是一個(gè)填不滿的無(wú)底洞。

阿里云就誕生在這樣的背景下。

據(jù)當(dāng)時(shí)參與的工程師回憶，2009年春節(jié)后上班的第一天，一群工程師在北京上地七街匯眾大廈的辦公室里，敲出了國(guó)產(chǎn)云計(jì)算操作系統(tǒng)“飛天”的第一行代碼，這正是中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的開(kāi)端。

彼時(shí)，剛成立的阿里云與阿里巴巴自身的業(yè)務(wù)綁定在一起成長(zhǎng)，計(jì)算不夠穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸緩慢等意外層出不窮。

負(fù)責(zé)具體項(xiàng)目的程序員不得不24小時(shí)盯緊系統(tǒng)，排除BUG與修改代碼交替進(jìn)行。那確實(shí)是一段煎熬的日子，直到經(jīng)過(guò)多次的改進(jìn)與版本升級(jí)，厚積薄發(fā)終于成真。

很快，騰訊也躬身入局。

2011年中國(guó)IT領(lǐng)袖峰會(huì)上，馬化騰表示， “通過(guò)云組織和云服務(wù)能幫助騰訊走向開(kāi)放，通過(guò)云端強(qiáng)大的形態(tài)能讓一個(gè)平臺(tái)開(kāi)放出來(lái)”。

技術(shù)更新、人才招聘、梯隊(duì)建設(shè)、客戶宣傳......這幾乎是所有云計(jì)算廠商成長(zhǎng)過(guò)程中的必經(jīng)之路。

隨著越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)巨頭盯上云計(jì)算這塊蛋糕，價(jià)格戰(zhàn)也演變得愈發(fā)激烈，包括阿里云和騰訊云等在內(nèi)的云計(jì)算廠商都曾經(jīng)宣布針對(duì)性地對(duì)云服務(wù)進(jìn)行降價(jià)，算力提供成為了一項(xiàng)不折不扣的to B生意。

十年間的變化翻天覆地，國(guó)內(nèi)云計(jì)算廠商愈見(jiàn)兇猛。

Gartner數(shù)據(jù)顯示，2018年阿里云在亞太市場(chǎng)份額排名第一，并首次超過(guò)亞馬遜和微軟的總和。中國(guó)云廠商首次實(shí)現(xiàn)彎道超車。

中國(guó)信通院發(fā)布的《云計(jì)算白皮書（2022年）》顯示，2021年中國(guó)云計(jì)算總體處于快速發(fā)展階段，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3229億元，較上一年增長(zhǎng)54.4%。其中，公有云市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)70.8%至2181億元，有望成為未來(lái)幾年中國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?；私有云市?chǎng)則突破千億元大關(guān)，同比增長(zhǎng)28.7%至1048億元。

這其中，既有以互聯(lián)網(wǎng)和科技巨頭為代表的阿里云、騰訊云、華為云、百度云等，也不乏以運(yùn)營(yíng)商為支撐的天翼云、移動(dòng)云、聯(lián)通云。它們各自扮演著不同的角色，攪動(dòng)潮水，也成為潮水的一部分。

算力網(wǎng)絡(luò)與東數(shù)西算踐行

到今天來(lái)看，算力正在像水、電一樣成為基礎(chǔ)設(shè)施，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的核心動(dòng)能。就像“人工智能之父”約翰·麥卡錫六十年前曾設(shè)想的那樣。

2022年3月17日，浪潮信息、國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）和清華大學(xué)聯(lián)合推出的《2021-2022全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》指出，國(guó)家計(jì)算力指數(shù)與GDP的走勢(shì)呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)。

15個(gè)重點(diǎn)國(guó)家的計(jì)算力指數(shù)平均每提高1點(diǎn)，國(guó)家的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長(zhǎng)3.5‰和1.8‰，預(yù)計(jì)該趨勢(shì)在2021年至2025年將繼續(xù)保持。

因此，如何更好地調(diào)用算力資源，如何像做好電力分配一樣分配好算力，成為當(dāng)下社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)中心也升級(jí)為不容忽視的公共基礎(chǔ)設(shè)施，地位舉足輕重。

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)算力資源分布不均衡局面，2021年國(guó)家發(fā)改委等四部委聯(lián)合發(fā)布了《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》，明確提出在8個(gè)地區(qū)布局全國(guó)算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，啟動(dòng)實(shí)施“東數(shù)西算”工程，構(gòu)建國(guó)家算力網(wǎng)絡(luò)體系。

2022年2月17日，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)?！皷|數(shù)西算”能夠優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心布局，按需分配東西部樞紐資源，助力數(shù)據(jù)中心規(guī)?；⒓s化、綠色化發(fā)展。

就像南水北調(diào)、西電東送、西氣東輸一樣，東數(shù)西算，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將東部的數(shù)據(jù)輸送到西部進(jìn)行計(jì)算。

按照行業(yè)內(nèi)的劃分，數(shù)據(jù)存在冷熱之分。

IDC數(shù)據(jù)顯示，人類歷史上90%的數(shù)據(jù)都是在過(guò)去幾年間產(chǎn)生的，50%是在短短兩年內(nèi)生成。

一般來(lái)說(shuō)，最近產(chǎn)生的是熱數(shù)據(jù)，經(jīng)歷一周或數(shù)月后將轉(zhuǎn)為溫或冷數(shù)據(jù)。例如你正在進(jìn)行的微信聊天、正在觀看的直播就是熱數(shù)據(jù)，而幾年前拍攝的、存在云端的照片就是冷數(shù)據(jù)，冷數(shù)據(jù)主要是存儲(chǔ)，計(jì)算需求非常態(tài)。東、西部因此分別適合處理熱和冷數(shù)據(jù)，東數(shù)西算實(shí)際上也可以被視作東數(shù)西存。

此外，數(shù)據(jù)一經(jīng)傳輸，多少會(huì)產(chǎn)生時(shí)延，故而工業(yè)級(jí)的超級(jí)應(yīng)用需求，如自動(dòng)駕駛、智能制造等數(shù)據(jù)需求，也會(huì)選擇就近的數(shù)據(jù)中心完成。

與此同時(shí)，東數(shù)西算工程背后牽扯出的另一個(gè)理念——算力網(wǎng)絡(luò)，也變得愈發(fā)火熱。

換句話說(shuō)，就是讓算力流動(dòng)起來(lái)，使得具備不同需求的人能夠給獲取不同的算力——滿足日常所需，可以獲得性價(jià)比更高的算力；在以自動(dòng)駕駛為代表的創(chuàng)新應(yīng)用中，可以獲取更加智能的算力。

華為輪值董事長(zhǎng)胡厚崑在今年9月召開(kāi)的人工智能大會(huì)上曾表示，人工智能產(chǎn)業(yè)的下一步發(fā)展，關(guān)鍵在于建好、用好算力基礎(chǔ)設(shè)施?！皯?yīng)該持續(xù)推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，讓算力中心從點(diǎn)走向面形成網(wǎng)。

當(dāng)前，全國(guó)各地的算力中心紛紛建成，我們不僅要將計(jì)算中心作為獨(dú)立的系統(tǒng)發(fā)揮作用，還要逐步讓其相互連接，形成全國(guó)范圍的算力網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮出更大的價(jià)值?！彼f(shuō)道。

事實(shí)上，這一網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)腳步已在加快。

2022年5月，西南地區(qū)最大的人工智能計(jì)算中心——成都智算中心正式上線。作為國(guó)家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略核心樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群的重要組成部分，成都智算中心基于華為云Stack和昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件的AI集群，助力成都建設(shè)國(guó)家一體化大數(shù)據(jù)中心成渝樞紐節(jié)點(diǎn)。

2022年8月，阿里云宣布正式啟動(dòng)張北超級(jí)智算中心，總建設(shè)規(guī)模為12 EFLOPS（每秒1200億億次浮點(diǎn)運(yùn)算）AI算力，超過(guò)谷歌的9 EFLOPS和特斯拉的1.8 EFLOPS，成為全球最大的智算中心，可為AI大模型訓(xùn)練、自動(dòng)駕駛、空間地理等人工智能探索應(yīng)用提供智能算力服務(wù)。

同月，“東數(shù)西算”內(nèi)蒙古樞紐節(jié)點(diǎn)上建成了中國(guó)最大的自動(dòng)駕駛智算中心——“扶搖”。該智算中心由小鵬汽車與阿里云在烏蘭察布合建，算力可達(dá)600 PFLOPS（每秒浮點(diǎn)運(yùn)算60億億次），用于小鵬汽車的自動(dòng)駕駛模型訓(xùn)練。這也是“草原云谷”烏蘭察布迎來(lái)的首座智算中心。

2022年9月，百度智能云與江蘇省鹽南高新區(qū)攜手共建的“百度智能云-昆侖芯（鹽城）智算中心”正式揭牌上線。

如此種種，不勝枚舉。

就像《中國(guó)移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)白皮書》中提到的，水力發(fā)展離不開(kāi)水網(wǎng)，電力發(fā)展離不開(kāi)電網(wǎng)，算力發(fā)展離不開(kāi)“算力網(wǎng)絡(luò)”。算力網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)在全球范圍尚內(nèi)屬創(chuàng)新的理念，中國(guó)的布局已經(jīng)走在了前列。

在電子信息時(shí)代，當(dāng)算力成為核心競(jìng)爭(zhēng)力，這張十年織就的網(wǎng)絡(luò)，即將迎來(lái)更大的爆發(fā)時(shí)刻。

參考資料：

《關(guān)于“算力”，這篇文章值得一看》，鮮棗課堂

《到底什么是“算力網(wǎng)絡(luò)”》，鮮棗課堂

《解讀下一代網(wǎng)絡(luò)：算力網(wǎng)絡(luò)正從理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)》，華為云開(kāi)發(fā)者聯(lián)盟

《什么是算力網(wǎng)絡(luò)？為什么需要算力和算力網(wǎng)絡(luò)》，江蘇省互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)

《智算為人工智能夯實(shí)“算力底座”》，光明網(wǎng)

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