几种算力和算力的“颜色”

熊伟

7月，“算力”是个新闻热词。7月2日，首届中国绿色算力大会在呼和浩特市举行。会上，中国信息通信研究院产业规划所发布了《2023中国绿色算力发展研究报告》。7月17日，工业和信息化部、宁夏回族自治区人民政府召开新闻发布会，宣布2023中国算力（基础设施）大会将于8月18日至19日在银川举行。7月19日，国务院新闻办公室举办2023年上半年工业和信息化发展情况发布会，工信部新闻发言人、总工程师赵志国介绍，目前，我国算力总规模居全球第二，保持30%左右的年增长率，新增算力设施中智能算力占比过半。

算力的两种分类

在7月17日预告2023中国算力（基础设施）大会即将举办的新闻发布会上，工信部副部长张云明介绍，根据中国信息通信研究院测算，2022年中国算力核心产业规模达到1.8万亿元。算力每投入1元，将带动3至4元的GDP经济增长。截至2022年底，中国在用标准机架超过650万架，算力总规模达180EFLOPS，仅次于美国，存力总规模超过1000EB（1万亿GB）。

约两年前，2021年7月4日，工业和信息化部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，后附《名字解釋》。此文件对算力的解释为：算力是数据中心的服务器通过对数据进行处理后实现结果输出的一种能力，是衡量数据中心计算能力的一个综合指标，数值越大代表综合计算能力越强。

算力的常用计量单位为每秒执行的浮点运算次数（FLOPS）。1 E F L O P S等于1 0的1 8次方FLOPS，即每秒执行一百亿亿次浮点运算，约为5台天河2A或50万颗主流服务器CPU或200万台主流笔记本电脑的算力。

在7月19日国新办发布会上，赵志国总工程师提到的智能算力，是算力中的一类。有一种分类法把算力分为基础算力、智能算力和超算算力。基础算力是由以CPU芯片为计算中枢的服务器所提供的算力，主要用于基础通用计算；智能算力是由基于GPU、FPGA、ASIC等AI芯片的加速计算平台提供的算力，主要用于语音、图像、视频处理、人工智能训练等；超算算力则是由超级计算机提供的算力，主要用于大规模科学和工程计算，如空气动力学偏微分方程的数值计算。随着人工智能的加速发展，智能算力在三种算力中的增幅最大。

上述工信部文件附的《名字解释》则采用另一种分类法，将算力分为通用算力和高性能算力，即以CPU为代表的通用计算能力和以GPU为代表的高性能计算能力。《名字解释》另列“高性能算力”条目，解释为：指执行图形显示、信号处理、人工智能、物理模拟等计算密集型任务的计算能力，主要以GPU（图形处理器）、FPGA（现场可编辑逻辑门阵列）、NPU（网络处理器）等为代表。通用和高性能二分法没有提及超算算力，可能是因为超级计算机往往使用数量庞大的CPU和GPU协同建构强大算力，可以将其来自CPU和GPU的运算能力分别归入通用算力和高性能算力。

网络绿色发展之路

算力缘何有绿色？这要从绿色发展理念说起。我国执政党2015年首次把“绿色发展”理念写入重要文件。2015年10月29日，中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》，在此文件中提出五大发展理念，即创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。

节约资源、节约能源是绿色发展的题中之义，而在蕴藏算力和存力的数据中心已经成为“耗能大户”的今天，建设绿色低碳的新型数据中心，正是践行绿色发展理念的重要举措。国网能源研究院的测算数据显示，2020年，我国数据中心用电量已达2000亿千瓦时，占用电总量比重约2.7%；预计到2030年，数据中心用电量至少将翻一番，超过4000亿千瓦时，用电总量占比将升至3.7%。找寻让数据中心的算力更绿色低碳的可行方法，就是探索网络绿色发展之路。

具体而言，至少有三条途径。一是提高算效。算效是指数据中心算力与功率的比值，即数据中心每瓦功率所产生的算力。算效越高，意味着数据中心单位功率的算力越强，效能越高，完成同样的计算任务，则能耗越低。提高算效需要计算方法的突破，关键在软件系统。

二是降低电能比。电能比即数据中心电能利用效率PUE，指数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，一般用年均PUE值。PUE值总是大于1，数值越小则电能利用效率越高，因为PUE越接近于1，表明用于IT设备的电能占比越高，制冷、供配电等非IT设备耗能越低。今年4月，财政部、生态环境部、工信部联合发布《绿色数据中心政府采购需求标准（试行）》。此文件要求，2023年6月起数据中心电能比不高于1.4，2025年起数据中心电能比不高于1.3。做好数据中心选址（如选在夏季凉爽的西部高原），采用创新冷却技术，采用用电设备智能节电技术等，可以有效降低PUE。

三是尽量使用绿色能源。绿色能源即清洁能源，指生产过程不排放污染物的能源，包括可再生能源和核能。据国家统计局今年年初发布的《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》，2022年我国全年水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源发电量共计29599亿千瓦时，比上年增长8.5%。据国家电网统计，截至2022年底，清洁能源发电装机规模占比49.6%，发电量占比36.2%。在我国西北地区，风电、太阳能装机量大，在我国西南地区，水电占比高。因此，我们大力发展“东数西算”，在西部地区建设星罗棋布、算力庞大的数据中心，服务于全国的计算和数据存储需求，通过使用清洁能源，推进算力绿色化。

链接 首届中国绿色算力大会举行

文 |本刊综合报道

7月2日，首届中国绿色算力大会在呼和浩特市举行。大会由呼和浩特市人民政府、中国电信集团有限公司内蒙古分公司、中国移动通信集团内蒙古有限公司、中国联合网络通信有限公司内蒙古自治区分公司主办，中国信息通信研究院、内蒙古和林格尔新区管理委员会承办。

大会在呼和浩特市敕勒川草原千人会议中心举行开幕式。自治区党委常委、市委书记包钢，自治区副主席奇巴图，中国工程院院士郑纬民，国家工业和信息化部信息通信发展司副司长赵策，中国信息通信研究院院长余晓晖，国家发展改革委创新驱动发展中心副主任徐彬，市委副书记、市长、和林格尔新区党工委书记贺海东等共同启动大会。

赵策在大会上致辞。赵策说，党中央、国务院高度重视我国算力产业发展，在各地区各部门和产业界的共同努力下，我国算力基础设施建设取得积极进展，算力规模不断扩大，算力布局逐步优化，算力成效稳中向好。内蒙古能源富足、气候冷凉、区位优势明显、产业基础完备，呼和浩特成为国家算力枢纽节点，建成国家级互联网骨干直联点，算力发展具有广阔发展前景。中国工程院院士郑纬民在大会上作了“算力的互联和互通”主旨演讲。中国电信集团副总经理栾晓维、阿里云计算有限公司副总裁卫炜等与会嘉宾作主题演讲。12个数字经济重点项目在大会上签约。会上，和林格尔绿色算力发展研究中心、中国移动呼和浩特绿色智算中心、联通（内蒙古）产业互联网有限公司揭牌，“和林格尔绿色算力超市”启动上线。

大会还发布了《2023中国绿色算力发展研究报告》和《和林格尔绿色算力指数研究报告》。

来自国家相关部委、中国工程院、全国一体化算力网络国家枢纽八大节点和十大数据中心集群所在地方政府、自治区有关指导单位以及通信运营商、金融机构、高校科研机构、知名企业等近800人参加了会议。