今天,，數(shù)字技術(shù)開(kāi)始深入生產(chǎn)生活的每一環(huán)節(jié),。然而要推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)的高水平發(fā)展，首先要確保擁有處理巨量數(shù)據(jù)的能力,。隨著數(shù)據(jù)被列入生產(chǎn)要素,，算力已成為重要的生產(chǎn)力。根據(jù)IDC發(fā)布的《2020全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》,，一國(guó)的算力指數(shù)每提高1個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長(zhǎng)3.3‰和1.8‰,。數(shù)字經(jīng)濟(jì)對(duì)算力的需求日益增大,，加之新基建的東風(fēng)，作為算力基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)中心,、超算中心,、智能計(jì)算中心也邁入加速發(fā)展階段。工信部數(shù)據(jù)顯示,，截至2020年底，我國(guó)在用的數(shù)據(jù)中心機(jī)架超過(guò)400萬(wàn)架,，年均增速超30%,。算力"突飛猛進(jìn)"的同時(shí)，市場(chǎng)認(rèn)知卻嚴(yán)重滯后。大多數(shù)人仍然對(duì)算力相關(guān)的概念比較陌生——算力如何衡量,？不同算力等級(jí)間有何區(qū)別,？算力與應(yīng)用場(chǎng)景如何匹配？1.看算力水平,，精度比數(shù)字重要
超級(jí)計(jì)算機(jī)被譽(yù)為"國(guó)之重器",，代表國(guó)家算力的最高水準(zhǔn)，也是一國(guó)科技實(shí)力的重要體現(xiàn),。理解超級(jí)計(jì)算機(jī)的峰值算力,，首先需要知道算力的計(jì)量單位FLOPS（Floating-point operations per second）,。FLOPS表示每秒浮點(diǎn)的運(yùn)算次數(shù)。具體使用時(shí),，F(xiàn)LOPS前面還會(huì)有一個(gè)字母常量,，例如TFLOPS、PFLOPS,。這個(gè)字母T,、P代表次數(shù)，T代表每秒一萬(wàn)億次,，P代表每秒一千萬(wàn)億次,。除了運(yùn)算次數(shù)，衡量算力水平時(shí)還要看算力精度,。例如，1000FLOPS的AI計(jì)算中心所提供的的算力,，與1000FLOPS超級(jí)計(jì)算機(jī)提供的算力,，雖然數(shù)值相同，但由于精度不同,，實(shí)際算力水平也是天壤之別,。根據(jù)參與運(yùn)算數(shù)據(jù)精度的不同，可把算力分為雙精度算力（64位,，F(xiàn)P64）,、單精度算力（32位，F(xiàn)P32）,、半精度算力（16位,，F(xiàn)P16）及整型算力（INT8、INT4）,。數(shù)字位數(shù)越高,，意味著精度越高,，能夠支持的運(yùn)算復(fù)雜程度就越高，適配的應(yīng)用場(chǎng)景也就越廣,。超級(jí)計(jì)算機(jī)常被用于需要大量運(yùn)算的工作，譬如天氣預(yù)報(bào),、運(yùn)算化學(xué),、分子模型、天體物理模擬等,，是為高精尖科學(xué)領(lǐng)域提供極致算力的服務(wù)。由于這類(lèi)科學(xué)領(lǐng)域的計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)精度要求高,，因此通常的超算系統(tǒng)以雙精度數(shù)值計(jì)算為主,。近年來(lái),，AI在國(guó)內(nèi)獲得快速發(fā)展，為匹配AI訓(xùn)練與推理的特殊需求,，AI超算系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,。不同于傳統(tǒng)超算,，AI超算系統(tǒng)大多用于語(yǔ)音,、圖片或視頻的處理,，浮點(diǎn)計(jì)算下的低精度計(jì)算甚至整型計(jì)算即可滿(mǎn)足相應(yīng)需求。要確定不同精度算力的性能,，需通過(guò)各自領(lǐng)域內(nèi)的專(zhuān)用測(cè)試程序來(lái)測(cè)試,。例如,，用于測(cè)試超級(jí)計(jì)算機(jī)性能的Linpack測(cè)試專(zhuān)注于雙精度算力；用于智能計(jì)算機(jī)性能的Resnet-50則專(zhuān)注于半精度算力,。如果將參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)比作貨物，那么雙精度算力就可以看作重型卡車(chē),，低精度算力可以看作是小型貨車(chē)。重型卡車(chē)也可以承擔(dān)小型貨車(chē)的任務(wù),，但功耗過(guò)高，會(huì)造成浪費(fèi),。而小型貨車(chē)由于自身性能限制,，無(wú)法承擔(dān)重型卡車(chē)的任務(wù),。同樣,，超級(jí)計(jì)算機(jī)的雙精度算力即可以看作是重型卡車(chē)，是一種"通用算力",，可以承擔(dān)各種計(jì)算任務(wù),；而單精度,、低精度算力作為小型貨車(chē),，則是一種"專(zhuān)用算力",，是專(zhuān)門(mén)為AI的訓(xùn)練和推理設(shè)計(jì),，無(wú)法承擔(dān)超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算任務(wù)。"超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為做更復(fù)雜的計(jì)算,，所以即使只是做簡(jiǎn)單的計(jì)算,，它的功耗還是很高,。"中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員張?jiān)迫饲霸鴮?duì)媒體表示，AI計(jì)算擅長(zhǎng)于推理或訓(xùn)練,，但多數(shù)不具備高精度數(shù)值計(jì)算能力，這也限制其在 AI 計(jì)算之外的應(yīng)用場(chǎng)景使用,。2.尋找"有效算力"
隨著數(shù)字化與千行百業(yè)的深度結(jié)合,，每個(gè)行業(yè),、每個(gè)企業(yè)都面臨著選擇算力的問(wèn)題,。需要注意的是,，僅關(guān)注理論層面的最高算力并無(wú)太大意義，落到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景里,，還需要綜合考慮用戶(hù)應(yīng)用,、成本,、算力兼容性等多方面因素,，尋找效率更高且經(jīng)濟(jì)適用的有效算力。在選擇芯片與算力時(shí)，首先需明確應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)先任務(wù),。在早期規(guī)劃階段,，地方政府即需要重視區(qū)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),、明確數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用目標(biāo)。智算中心融合了AI技術(shù)與專(zhuān)用算力,，在圖像分類(lèi),、自然語(yǔ)言處理、循環(huán)翻譯等場(chǎng)景下較有優(yōu)勢(shì),；超算中心則作為尖端科技領(lǐng)域的強(qiáng)大戰(zhàn)力,，服務(wù)于行星模擬,、分子藥物設(shè)計(jì)、基因分析等需要高精度數(shù)據(jù)處理的領(lǐng)域,，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。在追求最佳算力時(shí),，成本也是關(guān)注重點(diǎn)。一方面,，算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本極高，在前期規(guī)劃時(shí),，需要關(guān)注市場(chǎng)邏輯，重視經(jīng)濟(jì)可行性,。粵港澳大灣區(qū)曾出現(xiàn)過(guò)同一地區(qū)的兩個(gè)智能計(jì)算中心,，同精度算力單價(jià)相差近4倍的情況。為避免出現(xiàn)"高價(jià)高數(shù)值,，低能低性?xún)r(jià)比"的情況,，引入算力中心時(shí)應(yīng)重考察算力單價(jià),，關(guān)注算力的實(shí)際效益,。此外,，加強(qiáng)算力基礎(chǔ)設(shè)施的頂層設(shè)計(jì)和總體規(guī)劃,，倡導(dǎo)開(kāi)放、多元,、兼容的新型算力基礎(chǔ)設(shè)施,，能使基礎(chǔ)設(shè)施的利用率大幅提升,。底層基礎(chǔ)設(shè)施搭建開(kāi)放性架構(gòu)，不僅能夠提供多種算力,、提升基礎(chǔ)設(shè)施的易用度和適用度,，還能夠支撐更加豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)賦能社會(huì)治理和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。END.
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