撰文/ 何暢
編輯/ 董雨晴
算力正在像水、電一樣成為基礎設施，成為數字經濟發展中的核心動能。如何更好地調用算力資源、如何像做好電力分配一樣分配好算力，已成為當下社會各界關注的重點。相應地，數據中心的建設同樣不容忽視，地位舉足輕重。
21世紀，算力正在像水、電一樣成為基礎設施，是數字經濟發展中的核心動能。在這場技術創新的角逐賽中，中國已經拿出了數一數二的成績：基礎算力規模排名全球第二，智能算力方面全球優勢突出。
圍繞這個新世紀的技術革命，一場大幕早已拉開。
什麼是算力
這幾年，全民網購鮮少宕機，大型遊戲不再卡頓，自動駕駛和機器人甚至得以逐步落地，背後都離不開一項能力的進步——算力。
算力，可以簡單地理解為計算能力（Computer Power）。
原始時代，人們使用口算、心算等無工具輔助的計算方式，大腦就相當於一個算力引擎。後來，結繩計算、算盤等輔助計算工具的應用，讓人們的計算能力進一步向前。
1946年，世界上第一台數字式電子計算機ENIAC誕生，標誌著算力計算第一次步入電子時代。不過，由於當時的技術還不夠發達，它由18000多個電子管組成，占地面積有幾間教室那麼大，每秒鐘只可進行5000次計算。
直到半導體晶片技術的出現，算力有了新的承載物。英特爾創始人之一戈登·摩爾曾經針對半導體創新提出過一個理論，即晶片中集成的電晶體數量大約每24個月翻一番，同時價格下降為之前的一半。後來，這個周期被縮短至18個月。
這一定律被用來揭示信息技術進步的速度。很長一段時間內，依託於摩爾定律，計算機的計算能力以可預見的速度進步著。
就如人們所看到的，晶片製程工藝的進步，讓計算機越造越小、越來越輕薄，算力也越來越強。如今，一台頂配的筆記本電腦，每秒運算次數已達到兩億五千萬次到三億五千萬次。
邁入電子信息化時代後，數據呈指數級爆發，智能化與數位化的需求如大浪般襲來。
整個社會都在迎接強烈的算力需要。網購、追劇、打遊戲，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，在工業製造、智慧金融、智慧醫療、智慧城市等領域，隨著行業的數位化程度逐步提高，算力需求開始急速攀升。
當然，不同的需求背後，所需要的算力類型也有所不同。
按照規模，算力可分為基礎算力（基於CPU晶片）、智能算力（基於GPU和NPU晶片）和超算算力。簡單來說，滿足網購、打遊戲這類基礎需求，基礎算力就能夠完成；智能算力，主要用於人工智慧的訓練和推理計算，常見如語音、圖像和視頻的處理；超算算力，通俗理解即超級計算機所提供的算力，一般用於行星模擬、基因分析等高科技研究領域。
人工智慧的核心要素主要是算力、算法和數據。故而在具體應用中，普遍使用AI晶片進行計算，也就是GPU。隨著人工智慧、自動駕駛等超級應用的持續發展，我國的算力結構也發生了一定變化。其中，智能算力的增長規模遠超通用算力。據中國信通院預測，到2023年，智能算力在總算力中的比重將超過70%，發揮核心拉動作用。
管理諮詢公司羅蘭貝格也提到，從2018年到2030年，自動駕駛對算力的需求將增加390倍，智慧工廠需求將增長110倍，主要國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10億次的浮點運算數），增加20倍，到2035年將達到10000 GFLOPS。
爆發的需求背後是不斷進擊的算力基礎設施。
工信部數據顯示，截至2021年底，我國在用數據中心機架總規模達520萬標準機架，在用數據中心伺服器規模1900萬台，算力總規模超過140 EFLOPS。全國在用超大型和大型數據中心超過450個，智算中心超過20個。
在2022中國算力大會上，工信部方面披露，當前我國算力產業規模快速增長，近五年平均增速超過30%，排名全球第二。中國工程院院士鄔賀銓在接受採訪中表示，中國數據量巨大，在智能算力方面全球優勢突出，未來中國算力總規模或將成為世界第一。
算力上雲與崛起中的科技樣本
PC的誕生標誌著IT算力走入千家萬戶，但計算機的單體算力始終存在一定局限性。2015年以來，摩爾定律失效的聲音甚囂塵上。如果說此前數十年間的算力進化史，是一部計算機進化簡史，那麼邁入21世紀後，算力的進化就同雲計算平台與通信網絡的發展密不可分。
早在21世紀初期，雲計算就加入了算力發展的脈絡之中。
作為分布式計算的新嘗試，雲計算可以把零散的算力打包匯聚。在雲計算中，CPU（中央處理器）、內存、硬碟、GPU（顯卡）這些資源被整合調用，以軟體形式呈現，成為一個可以無限擴張的虛擬算力池。
2006年，基於消費旺季流量不斷暴漲的情況，海外電商巨頭亞馬遜開始意識到，足夠的存儲空間與穩定的IT基礎架構必不可少。
隨即，以自身為實踐，亞馬遜正式推出S3（Simple Storage Service，
）和EC2（Elastic Cloud Computer，彈性雲計算），面向企業提供IT基礎架構服務。彼時，雲計算服務作為一種新的商業模式，首次登上歷史舞台。
在亞馬遜將壓力轉化為動力、向雲計算吹起探索號角之際，國內對雲計算概念的理解還處在萌芽階段。
在國內，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，激增的網購用戶和隨之而來的海量數據，給這家尚無自有算力系統、只能依賴於從國外購買的企業帶來了不小的「腦力」危機。不買，伺服器距離崩潰只有一步之遙；買，只怕會是一個填不滿的無底洞。
阿里雲就誕生在這樣的背景下。據當時參與的工程師回憶，2009年春節後上班的第一天，一群工程師在北京上地七街匯眾大廈的辦公室里，敲出了國產雲計算作業系統「飛天」的第一行代碼，這正是中國雲計算產業發展的開端。
彼時，剛成立的阿里雲與阿里巴巴自身的業務綁定在一起成長，計算不夠穩定、數據傳輸緩慢等意外層出不窮。負責具體項目的程式設計師不得不24小時盯緊系統，排除BUG與修改代碼交替進行。那確實是一段煎熬的日子，直到經過多次的改進與版本升級，厚積薄發終於成真。
很快，騰訊也躬身入局。2011年中國IT領袖峰會上，馬化騰表示， 「通過雲組織和雲服務能幫助騰訊走向開放，通過雲端強大的形態能讓一個平台開放出來」。
技術更新、人才招聘、梯隊建設、客戶宣傳......這幾乎是所有雲計算廠商成長過程中的必經之路。隨著越來越多的網際網路巨頭盯上雲計算這塊蛋糕，價格戰也演變得愈發激烈，包括阿里雲和騰訊雲等在內的雲計算廠商都曾經宣布針對性地對雲服務進行降價，算力提供成為了一項不折不扣的to B生意。
十年間的變化翻天覆地，國內雲計算廠商愈見兇猛。
Gartner數據顯示，2018年阿里雲在亞太市場份額排名第一，並首次超過亞馬遜和微軟的總和。中國雲廠商首次實現彎道超車。
中國信通院發布的《雲計算白皮書（2022年）》顯示，2021年中國雲計算總體處於快速發展階段，市場規模達3229億元，較上一年增長54.4%。其中，公有雲市場規模增長70.8%至2181億元，有望成為未來幾年中國雲計算市場增長的主要動力；私有雲市場則突破千億元大關，同比增長28.7%至1048億元。
這其中，既有以網際網路和科技巨頭為代表的阿里雲、騰訊雲、華為雲、百度雲等，也不乏以運營商為支撐的天翼雲、移動雲、聯通雲。它們各自扮演著不同的角色，攪動潮水，也成為潮水的一部分。
算力網絡與東數西算踐行
到今天來看，算力正在像水、電一樣成為基礎設施，是數字經濟發展中的核心動能。就像「人工智慧之父」約翰·麥卡錫六十年前曾設想的那樣。
2022年3月17日，浪潮信息、國際數據公司（IDC）和清華大學聯合推出的《2021-2022全球計算力指數評估報告》指出，國家計算力指數與GDP的走勢呈現出顯著的正相關。
15個重點國家的計算力指數平均每提高1點，國家的數字經濟和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰，預計該趨勢在2021年至2025年將繼續保持。
因此，如何更好地調用算力資源，如何像做好電力分配一樣分配好算力，成為當下社會各界關注的重點。相應地，數據中心也升級為不容忽視的公共基礎設施，地位舉足輕重。
針對當前我國算力資源分布不均衡局面，2021年國家發改委等四部委聯合發布了《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》，明確提出在8個地區布局全國算力網絡國家樞紐節點，啟動實施「東數西算」工程，構建國家算力網絡體系。
2022年2月17日，「東數西算」工程正式全面啟動。「東數西算」能夠優化現有數據中心布局，按需分配東西部樞紐資源，助力數據中心規模化、集約化、綠色化發展。
就像南水北調、西電東送、西氣東輸一樣，東數西算，簡單來說，就是將東部的數據輸送到西部進行計算。
按照行業內的劃分，數據存在冷熱之分。IDC數據顯示，人類歷史上90%的數據都是在過去幾年間產生的，50%是在短短兩年內生成。
一般來說，最近產生的是熱數據，經歷一周或數月後將轉為溫或冷數據。例如你正在進行的微信聊天、正在觀看的直播就是熱數據，而幾年前拍攝的、存在雲端的照片就是冷數據，冷數據主要是存儲，計算需求非常態。東、西部因此分別適合處理熱和冷數據，東數西算實際上也可以被視作東數西存。
此外，數據一經傳輸，多少會產生時延，故而工業級的超級應用需求，如自動駕駛、智能製造等數據需求，也會選擇就近的數據中心完成。
與此同時，東數西算工程背後牽扯出的另一個理念——算力網絡，也變得愈發火熱。換句話說，就是讓算力流動起來，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，可以獲得性價比更高的算力；在以自動駕駛為代表的創新應用中，可以獲取更加智能的算力。
華為輪值董事長胡厚崑在今年9月召開的人工智慧大會上曾表示，人工智慧產業的下一步發展，關鍵在於建好、用好算力基礎設施。「應該持續推進算力網絡的建設，讓算力中心從點走向面形成網。當前，全國各地的算力中心紛紛建成，我們不僅要將計算中心作為獨立的系統發揮作用，還要逐步讓其相互連接，形成全國範圍的算力網絡，發揮出更大的價值。」他說道。
事實上，這一網絡的建設腳步已在加快。
2022年5月，西南地區最大的人工智慧計算中心——成都智算中心正式上線。作為國家「東數西算」戰略核心樞紐節點數據中心集群的重要組成部分，成都智算中心基於華為雲Stack和昇騰AI基礎軟硬體的AI集群，助力成都建設國家一體化大數據中心成渝樞紐節點。
2022年8月，阿里雲宣布正式啟動張北超級智算中心，總建設規模為12 EFLOPS（每秒1200億億次浮點運算）AI算力，超過谷歌的9 EFLOPS和特斯拉的1.8 EFLOPS，成為全球最大的智算中心，可為AI大模型訓練、自動駕駛、空間地理等人工智慧探索應用提供智能算力服務。
同月，「東數西算」內蒙古樞紐節點上建成了中國最大的自動駕駛智算中心——「扶搖」。該智算中心由小鵬汽車與阿里雲在烏蘭察布合建，算力可達600 PFLOPS（每秒浮點運算60億億次），用於小鵬汽車的自動駕駛模型訓練。這也是「草原雲谷」烏蘭察布迎來的首座智算中心。
2022年9月，百度智能雲與江蘇省鹽南高新區攜手共建的「百度智能雲-崑崙芯（鹽城）智算中心」正式揭牌上線。
如此種種，不勝枚舉。
就像《中國移動算力網絡白皮書》中提到的，水力發展離不開水網，電力發展離不開電網，算力發展離不開「算力網絡」。算力網絡，這個在全球範圍尚內屬創新的理念，中國的布局已經走在了前列。
在電子資訊時代，當算力成為核心競爭力，這張十年織就的網絡，即將迎來更大的爆發時刻。
參考資料：
《關於「算力」，這篇文章值得一看》，鮮棗課堂
《到底什麼是「算力網絡」》，鮮棗課堂
《解讀下一代網絡：算力網絡正從理想照進現實》，華為雲開發者聯盟
《什麼是算力網絡？為什麼需要算力和算力網絡》，江蘇省網際網路協會
《智算為人工智慧夯實「算力底座」》，光明網