人工智能計(jì)算中心，助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的算力“蟲洞”

在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、居家辦公……種種數(shù)字經(jīng)濟(jì)新應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，帶給全社會(huì)的改變超乎想象。因此疫情之后，中國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)建設(shè)明顯進(jìn)入了“加速度”。

十九屆五中全會(huì)中提出，要加快數(shù)字化發(fā)展，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，打造具有國際競爭力的數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。

當(dāng)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)上升為國家戰(zhàn)略，自然需要與之匹配的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。在第四次工業(yè)革命的熱潮下，產(chǎn)業(yè)智能化促進(jìn)了AI產(chǎn)業(yè)集群的蓬勃發(fā)展，但需要匹配怎樣的AI基礎(chǔ)設(shè)施，才能給城市經(jīng)濟(jì)體帶來價(jià)值最大化？讓我們一起開啟這場時(shí)空探險(xiǎn)。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略要塞

智能時(shí)代的到來，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶來了一次全新的產(chǎn)業(yè)想象。

以傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)的城市發(fā)展之路，需要先天的地理?xiàng)l件、地緣優(yōu)勢，而數(shù)字產(chǎn)業(yè)不局限于物理位置，更依賴于電力、租金、人力等成本優(yōu)勢，對(duì)于許多城市經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用是顯而易見的。其中，人工智能作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的技術(shù)引擎之一，更是起到了舉足輕重的推動(dòng)力。麥肯錫報(bào)告中就提到，到2025年，人工智能可使全球GDP每年增長1.2%，中國增長1.67%。

近幾年來許多城市的政府部門都對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)高度重視， 比如四川，早在2018年就發(fā)布了《四川省新一代人工智能發(fā)展實(shí)施方案（2018-2022）》；武漢也在努力建設(shè)國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)。由東湖高新區(qū)創(chuàng)建全國領(lǐng)先的人工智能產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)基地；西北第一大省會(huì)城市西安，也印發(fā)了《西安市建設(shè)國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗(yàn)區(qū)行動(dòng)方案（2020—2022年）》。

產(chǎn)業(yè)跑得快，全憑車頭帶。上述打算在數(shù)字經(jīng)濟(jì)競爭中搶占先機(jī)的城市，都有意識(shí)地部署了人工智能計(jì)算中心，以算力驅(qū)動(dòng)AI對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工，支持各種智能服務(wù)與應(yīng)用，讓算力成本更優(yōu)、智慧化效用更大、更好地支撐智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

在這一背景下，許多城市也開始復(fù)制起了成功經(jīng)驗(yàn)，人工智能計(jì)算中心自然也“遍地開花”，成為搶占數(shù)字經(jīng)濟(jì)高地的戰(zhàn)略要塞。

那么，真正能滿足數(shù)字經(jīng)濟(jì)需求的人工智能計(jì)算中心，需要具備哪些條件呢？

首先，城市的現(xiàn)實(shí)需求是最關(guān)鍵的坐標(biāo)。許多城市落地人工智能計(jì)算中心，一方面是希望獲得低成本、高性能的AI算力，來支撐城市發(fā)展中的各項(xiàng)智能應(yīng)用；其次是需要以基礎(chǔ)設(shè)施帶動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)集群的匯聚、吸引數(shù)字化人才、發(fā)展新型創(chuàng)新；二者結(jié)合才可推動(dòng)區(qū)域數(shù)字化經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，所以人工智能計(jì)算中心除了“基礎(chǔ)設(shè)施”外，還需要具備一系列配套的解決方案、生態(tài)資源、人才培養(yǎng)機(jī)制以及長期運(yùn)營能力。需要用長遠(yuǎn)的眼光，做好頂層設(shè)計(jì)、強(qiáng)化統(tǒng)籌推進(jìn)，才能讓未來發(fā)展與現(xiàn)實(shí)進(jìn)度被“折疊”，搭建城市通往未來的路徑。

開啟城市智能的時(shí)空通道

目前，武漢、成都、西安等城市就已經(jīng)與技術(shù)合作伙伴一起，開始快速籌建，快速運(yùn)營，讓人工智能先跑起來。

以武漢為例，人工智能計(jì)算中心的中心機(jī)房建設(shè)，采用預(yù)制模塊化方式建設(shè)，從進(jìn)場施工到正式運(yùn)營僅用了5個(gè)月的時(shí)間。投運(yùn)當(dāng)天算力負(fù)荷便達(dá)到了90%，隨后迅速進(jìn)入滿負(fù)荷狀態(tài)，展現(xiàn)了項(xiàng)目快速交付、上線即飽和運(yùn)營的“武漢速度”。

為什么這些城市能夠率先開啟智能產(chǎn)業(yè)的時(shí)空通道，搶占AI高地？可以找到一些共性：

1.人才是發(fā)動(dòng)機(jī)。

武漢、西安、成都都是高校林立、科研院所眾多的省會(huì)城市，豐富的相關(guān)人才儲(chǔ)備是AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中最寶貴的資源，可以成為人工智能計(jì)算中心與產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的長期動(dòng)力。

2.產(chǎn)業(yè)是生命力。

AI是一項(xiàng)致用性技術(shù)，真正能夠服務(wù)于產(chǎn)業(yè)的人工智能計(jì)算中心才是合格的。行業(yè)企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型需要適配行業(yè)應(yīng)用的AI模型，而高質(zhì)量的AI模型是通過訓(xùn)練、持續(xù)迭代優(yōu)化而來的，因此人工智能計(jì)算中心需具備產(chǎn)出算法模型的訓(xùn)練能力。訓(xùn)練芯片需具備浮點(diǎn)運(yùn)算能力。復(fù)雜模型的訓(xùn)練過程中，需對(duì)上千億個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)數(shù)十萬步，需要精細(xì)的浮點(diǎn)表達(dá)能力。若廠商沒有合適的訓(xùn)練芯片，則難以保障平臺(tái)產(chǎn)出算法模型的效率，人工智能計(jì)算中心也就成了擺設(shè)。

據(jù)報(bào)道，武漢人工智能計(jì)算中心成功助力長江計(jì)算裝配車間實(shí)現(xiàn)了提質(zhì)增效的智能蛻變，檢測準(zhǔn)確率提高了10%；武漢大學(xué)的測繪遙感學(xué)科國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與人工智能計(jì)算中心深度合作，打造遙感影像樣本庫（LuojiaSet）和遙感影像專用框架（LuojiaNet），為自然資源監(jiān)測、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)估、災(zāi)害應(yīng)急等重大科研任務(wù)提供技術(shù)、平臺(tái)及應(yīng)用支撐，助力建設(shè)中國遙感科研生態(tài)圈，推進(jìn)中國遙感產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)了讓人工智能計(jì)算中心跑起來，用起來。由此可見，只有讓AI算力與應(yīng)用場景緊密結(jié)合的建設(shè)機(jī)制，才能保障城市AI產(chǎn)業(yè)的長期繁榮。

3.自主可控是基本盤。

要把根抓牢，隨著國力競爭和科技脫鉤態(tài)勢的加劇，高樓不可建于沙丘之上，長遠(yuǎn)看來，選擇全棧自主可控的AI技術(shù)是必由之路。但誠實(shí)地說，目前國產(chǎn)AI技術(shù)在應(yīng)用生態(tài)規(guī)模上還需要補(bǔ)課，這需要城市決策者、軟硬件開發(fā)者和科技企業(yè)共同努力。

用簡單的話表達(dá)就是，能夠讓人才匯聚、應(yīng)用落地、自主可控的AI基礎(chǔ)設(shè)施，才能形成AI產(chǎn)業(yè)集群的土壤，真正開啟城市高速發(fā)展的“通道”。

撐起城市智能的能力盾牌

另一方面，自主可控怎么實(shí)現(xiàn)？適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的人才該如何培養(yǎng)？產(chǎn)業(yè)AI創(chuàng)新如何孵化？每一步都是不小的挑戰(zhàn)。深入觀察幾大先鋒城市的探索，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)好用、可用的人工智能計(jì)算中心，需要至少三個(gè)前提條件：

1. 為AI產(chǎn)業(yè)提供充沛算力，需要在AI處理器硬件上有扎實(shí)的技術(shù)積累。據(jù)了解，目前許多人工智能計(jì)算中心使用的由昇騰 910 AI訓(xùn)練處理器，原生具備訓(xùn)練能力，集群性能業(yè)界領(lǐng)先。目前，該集群可以在28秒完成基于Resnet-50模型訓(xùn)練（持續(xù)保持業(yè)界第一），并且性能還將持續(xù)提升。同樣，基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)的“鵬城云腦II”榮獲AIPerf（世界人工智能算力）第一名，并再次刷新IO500（高性能計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)性能排行榜－全系統(tǒng)輸入輸出和10節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)）兩項(xiàng)世界冠軍。

正是這樣澎湃的算力，才能支持精準(zhǔn)可靠的模型訓(xùn)練及推理，讓AI創(chuàng)新、應(yīng)用成為可能，助力產(chǎn)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展。

2. 使能產(chǎn)業(yè)集群化的AI生態(tài)，形成良性循環(huán)，人工智能計(jì)算中心需提供全面的AI平臺(tái)服務(wù)，功能豐富，具備多租戶、細(xì)粒度資源管理/隔離的能力。包含一體化的集成開發(fā)環(huán)境，支持大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理、大模型的大規(guī)模分布式訓(xùn)練。使得當(dāng)?shù)卣⒖蒲袡C(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校等可以快速、放心的把算力資源利用起來。

基于昇騰全?；A(chǔ)軟硬件平臺(tái)，中國科學(xué)院自動(dòng)化所的“紫東太初”以多模態(tài)大模型為核心，構(gòu)建了具有性能優(yōu)良的中文預(yù)訓(xùn)練模型、語音預(yù)訓(xùn)練模型和視覺預(yù)訓(xùn)練模型，并開拓性地通過跨模態(tài)語義關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了視覺-文本-語音三模態(tài)統(tǒng)一表示，構(gòu)建了三模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型，賦予跨模態(tài)通用人工智能平臺(tái)多種核心能力。

3.除上述條件外，武漢、西安、深圳等地的人工智能計(jì)算中心采用 “扶上馬、送一程”的策略，引入包括輔助運(yùn)營、軟件基礎(chǔ)設(shè)施、硬件基礎(chǔ)設(shè)施、基建基礎(chǔ)設(shè)施等在內(nèi)的全棧服務(wù)，從一開始就進(jìn)行了整體長期規(guī)劃，避免了“建”與“用”之間的斷層。

以西安未來人工智能計(jì)算中心為例，就圍繞一個(gè)中心，搭建了四個(gè)生態(tài)平臺(tái)（公共算力服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用創(chuàng)新孵化平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)聚合發(fā)展平臺(tái)、科研創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺(tái)），打通“政－產(chǎn)－學(xué)－研－用”，從而更好地發(fā)揮計(jì)算中心服務(wù)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值。

在第四次工業(yè)革命浪潮中，人工智能毫無疑問是技術(shù)的主線。而讓城市可以先行一步、占據(jù)AI高地，首先就要“高筑墻、廣積糧”，其中人工智能計(jì)算中心，正是必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施與能量來源。

一座座人工智能計(jì)算中心拔地而起的背后，是中國AI產(chǎn)業(yè)的時(shí)空路線圖。沿著這條通道，城市和我們都距離未來，更近了一點(diǎn)。