“ 双11”购物为何卡顿?游戏为何有时会掉线?这背后其实都与算力有关。那么算力究竟是什么?为什么算力被称为21世纪的“石油”?2023年1月14日,由广州市科技局主办,广东科学中心、羊城晚报等承办的第100期珠江科学大讲堂在广东科学中心举行。本期大讲堂邀请中科院半导体研究所芯算云联合实验室算力专家、云下科技CTO陈康壮作《大数据时代的关键底座,你我身边的算力与应用》科普演讲。


1997年,知名的国际象棋大师卡斯帕罗夫和IBM的超级电脑深蓝进行了一场对弈,最终是惨遭失败。2016年,当时的世界第一知名的围棋大师李世石和AI人工智能阿尔法狗也展开了一场对决,最终的比分是1:4。在国际象棋和围棋这种复杂多变的游戏当中,为什么人工智能可以战胜人类?这就涉及了“算力”。
陈康壮说,我们大家可能都感觉,我们这个时代非常非常快。其实可能不是我们的认知快了,可能是我们最后“算”得快了。在这疫情的三年,包括抗疫的一个药,以及我们的一个预防药。以前我们研制一种新药,可能需要花个一年、两年、三年,但是现在可能在一个月、两个月就能实现。并不是因为药物细分而缩短了实验的次数,而是我们背后的算力的支撑。把我们以前可能要花几个月的一个运算,把它压缩到了几天的“运算”,甚至是几个小时的运算。陈康壮说,在疫情防控期间,当时他们所在公司云下科技也承担了健康码的后台数据运营任务,每天的数据量高达15亿次。
那什么是算力?比如我们的手机就是算力的一个体现。我们在玩微信、抢红包的过程中,大家会觉得红包很卡、微信很卡,信息发布不出去或者手机很卡,这就是算力性能的一个体现。C端客户作为终端的响应端,另外一端在腾讯微信的服务端。2021年12月7号,谷歌阿尔法狗战胜了击败了棋王李世石。其实真正的是阿尔法狗背后的算力在不间断进行学习、演练和推理,然后给了一个结果反馈给阿尔法狗前端,让它向左走、向右走、向前,最终击败了李世石。这就是智能机器人算力的一个支撑。算力实际上是指计算机等设备后台运营速度以及综合计算能力。

另外一个例子,在新冠疫情三年以来,陪伴我们身边的健康码、核酸码。有时候我们会抱怨健康码为什么刷那么久都刷不出来。甚至在有些地区还出现了一个串码。本来是绿码变成了黄码,出现了码不对位的情况。其实,整个核酸码也是算力的一个体现,当实际计算需求超出了设备的算力时,就有可能出现乱码。在广州疫情相对比较严重的时候,如海珠区疫情,当时核酸码一天的运算量高达15亿次。
作为一个足球的爱好者,陈康壮说,2022年的卡塔尔世界杯场次安排的很密集,下午六点钟第一场,九点钟第二场,十二钟是第三场,凌晨三点钟是第四场。每到世界杯开场时,整个算力中心的算力上千倍地拉升。可能大家会抱怨世界杯直播很卡,可能梅西球已经踢进了,大家打开电视看到的只是还在射门。这其实就是算利的支撑不过来了。世界杯直播的卡顿,其实主要有两方面的原因。一方面就是信道通信管道的一个拥塞,导致性能的下降。另一方面是背后算力服务器响应不过来导致的。
陈康壮说,算力的发展和工业革命息息相关。众所周知,第一次工业革命其实是蒸汽时代的工业革命,是由蒸汽推动了这个时代的发展,造就了英国的辉煌。第二次工业革命,只要是电能的一个推动,推动了美国的崛起。到了20世纪40年代,信息技术的发展又让美国成为了领先者。而到了21世纪,人工智能正在重新定义世界格局,而算力是推动数字产业带动经济发展的重要举措,更是培育数据要素市场、激活数据价值的关键。2022年全球计算指数评估报告得出,我们社会上计算算力平均每提升一个点,就会带来GDP1.8%的一个提升。这些年来我们中国一直在讲数字经济,意味着我们已经意识到算力的重要。

中国算力市场正在进入高速增长期,规模增速保持在30%以上,远高于全球平均水平。但是中国数据中心规模仅为美国的三分之一,算力规模仅为美国的二分之一。中国大规模数据中心占全球总量的15%,大规模数据中心数量远低于美国。我国的高性能算力规模与欧美国家存在较大的差距,从算力构成上看,制造领域算力应用仅占4%,极大地制约了我国集成电路的发展。根据数据统计,2020年中国各行业算力应用情况中,互联网占据了47%的份额,政府应用占到了14%,服务业为9%,占据了前三位。

如果用中国足球来类比算力,陈康壮说,中国足球缺少最基本的一项要素——随处可见的足球场地,而算力,其实就是当下互联网发展的基本要素。如何提升高校的人才培养和科研水平,陈康壮提出自己的建议,高校要提供一种普惠的算力,让师生共享,这样才能促进集成电路、生物医药等领域的人才培养。