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作為“人工智能+”時代的算力基礎(chǔ)設(shè)施，智算中心的建設(shè)步入了提質(zhì)加速的黃金發(fā)展期。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅今年前7個月，我國圍繞土建基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)架構(gòu)等方面的建設(shè)內(nèi)容，所發(fā)布的智算中心相關(guān)項目中標公告就超過140個。
9月25日—27日，2024年國際信息通信展在北京召開，智算產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)紛紛展出算力中心及相關(guān)配套設(shè)施，以及算力對行業(yè)客戶賦能的具體應(yīng)用案例。近日，通信世界全媒體記者采訪了中國聯(lián)通研究院副院長唐雄燕，聽其深入解讀智算中心行業(yè)發(fā)展趨勢。
01、技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)邁向十萬卡規(guī)模智算集群
如今，“更大”“更快”“更智能”“更綠色”的算力設(shè)施建設(shè)，漸成趨勢。
在唐雄燕看來，2024年是智算中心技術(shù)迅速崛起的關(guān)鍵一年，目前智算中心研究熱點主要集中在模型技術(shù)、芯片技術(shù)、集群技術(shù)、互聯(lián)互通、綠色低碳等方面。
在模型技術(shù)方面，2024年以來在細分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多次技術(shù)創(chuàng)新，特別是模型壓縮及優(yōu)化、分布式訓(xùn)練及推理、模型參數(shù)及優(yōu)化、數(shù)據(jù)清洗及增強、模態(tài)融合及轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新使得模型更加高效、精準，為各種智能應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。
芯片技術(shù)領(lǐng)域也取得較大突破。唐雄燕表示，目前面向智算中心多核、多芯片的算效提升成為焦點，計算芯片、存儲新芯片、互聯(lián)芯片協(xié)同發(fā)展。光計算芯片的突破帶來了更高的計算速度，GPU性能的提升為大規(guī)模數(shù)據(jù)處理提供了強大動力，存算一體技術(shù)的發(fā)展有效提高了數(shù)據(jù)處理效率，芯片互聯(lián)技術(shù)的進步則實現(xiàn)了更高效的協(xié)同工作。
集群技術(shù)的突破同樣令人矚目，2024年以來國內(nèi)外企業(yè)在單體規(guī)模、互聯(lián)互通、綠電低碳等領(lǐng)域不斷突破。在單體規(guī)模上，萬卡及超萬卡集訓(xùn)迅速推進，Meta、微軟、OpenAI、xAI等多家AI巨頭陸續(xù)宣布建成10萬卡集群。智算中心已從千卡、萬卡，邁入十萬卡大關(guān)。在互聯(lián)互通上，則聚焦在集群低時延互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，包括單體智算中心內(nèi)、跨智算中心協(xié)同兩方面。高速、低時延的網(wǎng)絡(luò)連接可減少數(shù)據(jù)傳輸的延遲，提高集群的整體效率，對智算中心集群的性能至關(guān)重要。2024年工業(yè)和信息化部等七部門發(fā)文要求加快超大規(guī)模智算中心、突破集群低時延互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。而在綠電低碳上，目前設(shè)備液冷、協(xié)同優(yōu)化節(jié)能調(diào)度等細分領(lǐng)域成果不斷涌現(xiàn)，如三江源綠電智算示范和AI算力低碳節(jié)能管控等。
02、兩大優(yōu)勢顯著下好智算融合“先手棋”
在智算中心的布局和建設(shè)方面，中國聯(lián)通有著清晰而宏大的戰(zhàn)略規(guī)劃。中國聯(lián)通圍繞人工智能大模型訓(xùn)練等前沿場景，持續(xù)加強與全產(chǎn)業(yè)鏈交流合作，打造“全面覆蓋、技術(shù)領(lǐng)先、綠色低碳、智慧安全”的適智化能力底座。創(chuàng)新性地提出了“1+N+X”的智算能力布局，聚焦重點城市構(gòu)建AIDC發(fā)展高地，猶如精心籌劃一盤棋局。
第一式，智算資源廣覆蓋。唐雄燕介紹，中國聯(lián)通“1+N+X”智算能力布局，打造1個超大規(guī)模單體智算中心，集中資源處理大規(guī)模計算任務(wù)，提高資源利用效率；N個智算訓(xùn)推一體樞紐，根據(jù)不同地區(qū)和行業(yè)需求靈活調(diào)配計算資源，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；屬地化的X個智算推理節(jié)點，充分利用本地計算資源，為本地用戶提供快速、高效的服務(wù)，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和成本。
第二式，智算網(wǎng)絡(luò)強助力。唐雄燕認為，智算布局方面，運營商的獨特優(yōu)勢更在于智算互聯(lián)和算網(wǎng)協(xié)同。為此，中國聯(lián)通推出專為人工智能發(fā)展需求設(shè)計的算力智聯(lián)網(wǎng)，它包括廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及實現(xiàn)計算和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編排的算網(wǎng)大腦。提供超強運力的全光底座，實現(xiàn)算力資源高效互聯(lián)，可以為智算中心提供高性能、高通量、高智能的堅實網(wǎng)絡(luò)底座。
03、智算中心三大趨勢顯現(xiàn)
回顧并展望AI和智算中心的發(fā)展脈絡(luò)，唐雄燕認為有三大趨勢清晰可見。
一是算力多元異構(gòu)融合及國產(chǎn)化趨勢。在融合方面，模型訓(xùn)練、邊緣推理、數(shù)值模擬等不同智能應(yīng)用需要不同類型算力，進一步要求智算中心CPU、GPU、NPU、FPGA等資源層融合，從而實現(xiàn)資源高效融合及“零損耗”。同時，智算業(yè)務(wù)應(yīng)用深入國民生產(chǎn)生活各個環(huán)節(jié)，這在國家安全、產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)自主、創(chuàng)新生態(tài)培育等層面有重要意義。“我國高端AI芯片性能與國際領(lǐng)先水平仍有差距，需要持續(xù)加強芯片技術(shù)攻關(guān)，提升高端AI芯片國產(chǎn)化替代能力。”唐雄燕強調(diào)，在這一領(lǐng)域，中國聯(lián)通聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界合作伙伴建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，服務(wù)于多元異構(gòu)融合和自主可控聯(lián)合創(chuàng)新。
二是智算中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)高通量、無阻塞演進趨勢。據(jù)悉，千萬億級參數(shù)模型訓(xùn)練過程中通信占比最高可達50%、單次迭代通信量達百GB，網(wǎng)絡(luò)層0.1%丟包可導(dǎo)致50%算力損失。因此，高性能網(wǎng)絡(luò)一直是智算網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)訴求，智算中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)無損高速互聯(lián)技術(shù)是當前及未來3~5年關(guān)鍵研究領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域，中國聯(lián)通已形成科創(chuàng)布局，對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算力聯(lián)動及智能管控等進行研究，布局高通量、高性能、高智能的算力智聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
三是智算中心區(qū)域化協(xié)同演進趨勢。當前，以千萬億級參數(shù)大模型算力資源需求為參考，單體智算中心特別是同構(gòu)單體智算中心難以滿足日益增長的算力需求。因此，分布式多智算中心協(xié)同訓(xùn)練成為未來趨勢，多數(shù)據(jù)中心之間的TB級帶寬互聯(lián)、μs級確定時延及高可靠調(diào)度等仍是未來技術(shù)演進的熱點。在這一領(lǐng)域，中國聯(lián)通對跨智算中心協(xié)同數(shù)訓(xùn)進行原創(chuàng)技術(shù)和創(chuàng)新方案研究，服務(wù)“西訓(xùn)東推”“中訓(xùn)邊推”的跨域協(xié)同演進趨勢。今年上半年，中國聯(lián)通已完成3000千米的海量數(shù)據(jù)廣域高通量無損傳輸驗證，下半年將繼續(xù)開展智算中心跨域協(xié)同訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)的現(xiàn)網(wǎng)驗證。
在智算中心領(lǐng)域，中國聯(lián)通積極與業(yè)界伙伴開展多形態(tài)多模式的合作，包括聯(lián)合研發(fā)創(chuàng)新、項目投資共建、數(shù)智資源共享、產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作等，共同打造強大的智算中心生態(tài)。例如，中國聯(lián)通與華為合作建成全棧自主創(chuàng)新AI智算中心，展現(xiàn)了技術(shù)實力的強強聯(lián)合；與聯(lián)想集團共同投資建設(shè)安徽省馬鞍山市的“e聯(lián)矩陣”，開拓了區(qū)域合作的新領(lǐng)域；與28家產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)合作伙伴成立“中國聯(lián)通智算聯(lián)盟”，更是彰顯了與產(chǎn)業(yè)攜手共進的決心和信心。
未來，中國聯(lián)通將持續(xù)擴展產(chǎn)學(xué)研合作的廣度和深度，共促智算發(fā)展，共贏智能時代。
*本文刊載于《通信世界》總第952期 2024年9月25日 第18期?
作者：梅雅鑫
責編/版式：王禹蓉
審校：王 濤?梅雅鑫
監(jiān)制：劉啟誠
