APP下载

无锡加快高质量发展算力产业的路径研究

2024-10-17沈潇雯陆琦

江苏科技信息 2024年17期

摘要:近年来,先进国家和地区竞相发展算力产业,旨在引领技术创新和掌握发展主动权。文章研究表明,无锡在算力相关的技术研发、基础设施建设和产业发展方面拥有独特的优势,已形成体系较完整、规模体量较大、创新较为活跃的产业体系。无锡应进一步在融入全国一体化算力网建设、突破关键技术、构筑自主可控的算力“底座”、开展算力招商积极引入头部AI企业、推动算力深度融合创新与广泛应用、持续推进地方算力平台建设、加强算力产业人才培养等方面提升在数字经济领域的创新能力和竞争力,向数字经济转型标杆城市迈进。

关键词:算力产业;高质量发展;路径研究

中图分类号:G253文献标志码:A

0引言

算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力,对助推产业升级、赋能科技创新、发展人工智能具有重要意义。无锡在算力相关的技术研发、基础设施建设和产业发展方面拥有独特的优势,在中国信息通信研究院《中国算力发展指数白皮书(2023年)》发布的我国算力二十强市榜单中位列18,已形成体系较完整、规模体量较大、创新较为活跃的产业体系。无锡应进一步加强算力基础设施建设、赋能AI产业发展、推动智能应用场景落地,进一步提升在数字经济领域的创新能力和竞争力,向数字经济转型标杆城市迈进。

1算力产业发展态势

算力是对数据信息进行处理的能力,贯穿数据的产生、存储、传输、计算、使用等全生命周期,主要由数据中心、智能计算中心等新型基础设施向全社会规模化供给。随着数字经济与实体经济融合程度不断提升,数字技术在各行各业的应用持续深化,生产生活中产生的数据量呈现爆发式增长,算力在经济社会高质量发展中的重要作用日益凸显。

1.1算力产业上下游概况

算力产业上游是基础软硬件,是计算力、存储力、运载力的最基本单元,也是决定算力质量的根本环节,包括基础硬件(如CPU、GPU、存储器等)、基础软件(如操作系统、数据库、中间件等)及各类计算设备(服务器、板卡、终端等)和网络设备(交换机、路由器等)。中游为算力网络及平台,是为下游应用提供算力服务的核心环节,主要是各类算力基础设施(如通用算力数据中心、超算中心、智算中心),基于基础设施开展的各类算力服务(如云计算、智算服务等)及安全服务。下游为各类应用场景,包括人工智能等算力应用,政府、电信、金融、工业、教育、交通等[1]。

1.2各国积极通过国家战略部署算力发展

2015年起,美国政府开始推行国家战略计算计划(NSCI),持续迭代更新,不断完善指导算力发展的战略部署。欧盟实施“欧洲高性能计算共同计划”,发展下一代超级计算技术。日本将先进计算纳入重点支持的高新科技领域,加大算力科研方面的资金投入。2023年,全球计算设备算力规模为1369 EFlops(每秒百亿亿次计算),智能算力占比由10%左右增长至60%以上,年均增速超100%,美国与中国算力规模位列全球前两名。

发达国家引领技术创新掌握发展主动权。Tech Insights 2023年11月报告显示,目前,全球按销售量排名前10位的芯片制造商中5家来自美国,呈现以美国企业为主导的市场竞争格局。在制作工艺上,AMD已率先实现5nm先进制程量产;在云计算、数据库等基础技术方面,美国也处于领先水平,全球大量云计算业务都基于其开源技术进行二次开发[2]。

国际巨头全面发力竞相推动新兴应用进程。随着规模化算力的使用程度不断提升,龙头企业推出突破性、创新性产品,如谷歌旗下公司开发的人工智能程序率先预测出了98.5%的人类蛋白质结构;微软聊天机器人(ChatGPT)可以实现智能写文章、编程序、创作小说等;Meta推出AR/VR、元宇宙等个性化、商业化服务。

1.3我国算力产业发展态势良好

2023年,我国算力总规模位居全球第2,算力达450 EFlops,全球占比三分之一,增速近50%,其中智能算力达65%[3]。在产业快速发展的背后,是基础设施不断完善、融合应用加速涌现、产业链条不断拓展。随着发展动能持续增强,我国算力产业正迈向高质量发展。

算力资源布局不断优化。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)》《算力基础设施高质量发展行动计划》,联合国家发展改革委等部门印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》《深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》,批复8个国家算力枢纽节点,启动130余条“东数西算”干线光缆建设,引导枢纽以外地区打造具有地方特色、服务本地、规模适度的算力服务,支持万国数据等企业布局海外算力设施,构建梯次算力供给体系。

算力技术水平逐步攀升。龙头企业加快技术标准研究,以海光、鲲鹏为代表的国产化芯片技术研发不断提速,先进产品按照7 nm工艺设计,达到国际主流产品同等水平。阿里云自主研发的云操作系统开始大规模商用,已在全球上百个数据中心部署。液冷、预制化等新技术新产品已部分应用于大型互联网企业数据中心,最优PUE实现1.08,达到国际领先水平,全国已有近130个数据中心绿色低碳等级达到4A级以上。

算力赋能成效逐渐显现。算力应用领域已经逐步从互联网行业向政务、金融、制造等行业拓展,贵州、新疆等地围绕云服务、影视动漫渲染等打造一批具有地方特色的算力应用,进一步凝聚产业共识,推动算力广泛应用。目前,基于强大的算力,人工智能已广泛应用于医学研究、影像诊断、药物研发、智能诊疗、生活方式管理与监督、急救与医院管理等多个方面,不断拓展医疗服务空间和内容,实现普惠医疗,大大改善人们的医疗体验。

2无锡算力产业发展现状

算力产业在推动无锡数字化转型和建设现代化产业体系中起到了重要作用。随着数字化转型的深入推进和新一代信息技术的广泛应用,无锡市对高性能计算、大数据处理、云计算等技术的需求持续增长,带动了芯片、服务器、存储设备等产业的快速发展。无锡市在基础设施建设、资源配备、技术创新、产业政策、生态构建等方面实现了全面进步,积极引进和培育了一批具有竞争力的企业,形成了较为完整的产业链条,推动了产业的规模化和集聚化发展。

2.1算力基础设施建设稳步推进

已建成规模数据中心16个,包括百度智能云千帆大模型无锡创新中心等,平均上架率高达87%,位居江苏省第1。当前数据中心整体风冷及液冷比例为4∶6,平均PUE为1.43,总能耗指标约6.1万吨标准煤。在建数据中心4个,设计PUE平均值1.23,体现了无锡对高效能源解决方案的重视。规划建设的宜兴人工智能算力中心将达到1000 P,总面积约5万平方米。项目分2期实施,旨在构建区域性人工智能产业集群,助力相关产业的扶持与孵化。已建成通用算力1529 P、智能算力600 P、超算算力131 P,国产芯片占比40%。

2.2算力产业发展持续向好

在算力产业的推动下,无锡市正加速向数字经济转型标杆城市迈进。2016年“神威·太湖之光”落户国家超级计算无锡中心;梁溪科技城发展集团投资建设无锡人工智能协同创新基地,重点建设“一基地 两中心 四平台”;无锡大数据集团依托算力公共服务平台和无锡算力联盟,汇集市区两级、不同类型算力资源,提供线上线下同步服务,促进算力供需的精准匹配,赋能传统产业数智化转型,打造无锡“算力资源一张网”。

2.3算力产业结构日趋完善

产业上下游覆盖芯片设计制造、服务器生产、机电设备、存储设施等多个领域。芯片设计制造是算力上游产业的核心,其发展水平直接关系到整个产业的竞争力。无锡在芯片设计制造领域、分立器件的封装与测试已具备了一定的技术积累和人才优势,形成了一批具有自主知识产权的芯片产品,龙头企业有长电科技、卓胜微、华虹集团等。同时,无锡市还积极发展服务器生产、机电设备、存储设施等配套产业,为芯片设计制造提供有力的支撑。

2.4产业发展政策不断升级

积极引入和培育高新技术企业,优化产业结构,推动数字经济和数字化转型。在芯片设计制造、服务器生产等上游产业取得初步发展,形成了较为完整的产业链条。无锡市发布算力券政策,设立每年5000万元的算力券补助资金,支持算力招商和人工智能产业发展,首批“算力券”已发放。无锡市算力产业发展联盟揭牌,由无锡市大数据集团联合无锡电信、移动、联通及行业标杆企业、高校、科研院所共同成立,打造高算力、优算法、强模型的人工智能发展生态,目前,会员单位已超百家。

2.5算力支撑平台快速发展

无锡持续优化算力公共服务平台,已累计为惠山科创、九章云极、数据空间技术与系统国家重点实验室等多家市内外企业及科研院所提供算力咨询服务。全力推进算力调度平台建设,目前内部技术论证版本已正常运行。此外,打造了AI应用开发平台,赋能企业AI升级,积极挖掘本地人工智能需求,目前已在滨湖、锡山、经开以及惠山等区联合本地企业围绕气象大模型、服装大模型、智能制造、AI制药等方向联合开展预研工作,联合市城运中心、百度云开展政务大模型研发工作,打造智算政务应用场景标杆。

2.6算力场景应用日益丰富

积极挖掘和培育算力应用场景,充分激发本地重点企业算力需求。持续推进太初、澳江等“自营算力”承载方的算力应用需求对接。助力文旅、政务等领域专项应用的孵化,引导现有需求方通过算力公共服务平台使用需求。重点围绕药明康德、华莱坞等重点企业算力需求方开展专项对接,为应用匹配算力服务。在智能制造领域,算力设施为无人驾驶、智能车间等应用提供了强大的支撑,帮助制造企业进行产品设计、生产流程优化和质量控制,部署先进的工业物联网和数据分析平台,实现设备的远程监控、预测性维护和智能调度。

3进一步发展无锡算力产业的路径思考

无锡市在算力产业方面取得了显著进展,但仍存在一些问题。首先,无锡市算力资源分布不均、优质算力不足的问题仍然存在,部分科研机构、高校及企业在算力需求方面较为旺盛,受限于现有算力资源,无法满足全部需求。此外,算力高层次人才短缺、技术应用场景开发不足、区域能耗指标限制等问题也制约了产业的高质量发展。无锡可在以下几个方面推动算力产业进一步发展。

3.1融入全国一体化算力网建设

一是积极融入长三角算力网。加快无锡新型城市算力中心等算力基础设施建设,建设高速数据传输通道,确保数据在区域内的快速流动,与南京、杭州等城市合作共建高效的数据传输网络。通过联合研发和技术共享,突破技术瓶颈,在大语言模型、人工智能等前沿技术方面,加强与杭州阿里云和上海数据港等企业的协同,推动国产AI模型和算力应用的跨区域发展。二是积极参与全国统一算力调度平台构建。借鉴广州等地与西部云计算产业园区开展算力一体化建设结对子经验,探索算力跨域调度模式,深化多方算力建设、算力调度、国产芯片适配及应用场景商用落地等方面的合作,形成跨地域协同发展合力,为无锡算力资源补充弹药,为无锡企业提供更加普惠、绿色、高质的算力资源。三是积极开展数据中心运营效能评价。对当前以PUE指标为核心的指标体系进行完善,在降低能耗的同时,鼓励绿电使用,并强化运营效率指标[4]。

3.2突破关键技术,构筑自主可控的算力“底座”

发展计算产业涉及芯片、硬件工程、内存介质、编译器、加速库、操作系统、数据库、IO与互联标准等一系列核心技术,是全栈系统工程,任何一个核心技术环节的缺失都将成为产业发展的障碍。一是要进一步鼓励支持太初、中微亿芯等设计企业研发GPU、TPU、FPGA、人工智能芯片新架构,支持长电科技、华润安盛等封装企业攻克芯片高速片间互联、大规模内存共享及人工智能框架软硬协同优化等重大共性关键技术。二是大力开发大模型数据传输、东数西算、算力并网等算力协同场景技术,对以转发/交换芯片为代表的网络设备关键器件进行联合攻关。三是加快推进基于数据存储产业的存力发展。抓住当前以SSD固态硬盘等半导体存储替代HDD硬盘等机械存储的大好时机,鼓励企业参与数据存储技术革命[5]。

3.3开展算力招商,积极引入头部AI企业

人工智能对算力的需求呈指数级增长,提供计算服务的智算中心已成为AI应用的重要底层基础。当前,无锡头部人工智能企业较为匮乏,可以共建智算中心为契机导入AI头部企业。开展创赛招商、飞地招商等形式的算力招商,升级建设国家网络骨干节点,争创人工智能创新发展试验区,吸引头部AI企业、优质项目落地。重点引进人工智能产业龙头企业以及数字经济领域专精特新企业,在算力算据、智能制造、智能语音、工业机器视觉、细分领域大模型等领域实现重点突破,形成开放协同的智能算力科技创新体系,为无锡数字经济发展提供澎湃动能。

3.4推动算力深度融合创新与广泛应用

一是深化人工智能应用。利用计算中心提供的高性能算力,继续在双良节能等企业推动生产智能化,采用自动化技术和机器学习算法提升生产效率和质量。将算力深度应用于智慧交通、环境监测等智慧城市建设领域,通过强化算力支持无锡城市管理和公共服务。二是推广算力技术在金融领域的应用,在高频交易、大数据风控、智能投顾等方面应用高性能算力技术,提高服务效率和风控能力。三是推进生物医药、精准医疗的大规模算力应用,提升诊断和治疗水平,服务医疗健康。四是与清华无锡院智能产业创新中心等平台合作,成立算力联合创新实验室和研究中心。五是进一步推动无锡人工智能协同创新基地建设,将优质的算力资源赋能至科技城定位的机器人、低空经济、空间信息等产业生态圈[6]。

3.5持续推进地方算力平台建设

进一步优化算力公共服务平台能力,做好算力券申报和核验服务,推进算力券发放。丰富智算算力种类,建设国产智算算力资源专区。扩展算力应用服务维度,提供多元算力适配和应用服务。落地算力云调度平台,打造“一云多芯”“一云多核”“一云多中心”算力调度体系。围绕拓宽算力销售渠道、算力产品背书增信、提升算力服务质量、零散算力资源整合、动态分配资源任务等要点,综合提升算力撮合服务能力,同时,通过专业化运营管理为算力需求用户带来便捷、高效、灵活、安全的高品质服务。

3.6加强算力产业人才培养

通过算力人才培养努力实现算力系统升级和路径优化,促进网、云、数、智、边、端、链等多层次算力资源的整合,打响一批算力大咖、明星公司、重大科研成果在全国的知名度,加速算力产业高质量发展。健全落实人才奖补体系,建设算力产业人才库,强化科技、工信、教育等部门间的政策集成融合。以算网融合为基础,打造教与学之间、校政企之间、产业链之间的算力人才培养联动平台,助力算力人才适应不断变化的技术需求和职业发展境遇。积极探索立足本地算力产业实际的人才培养工程,通过定向培养、双向选择、加速训练营等方式设计个性化算力人才培养工程[7]。

4结语

无锡应抓住产业发展机遇,进一步在融入全国一体化算力网建设、突破关键技术、构筑自主可控的算力“底座”、开展算力招商积极引入头部AI企业、推动算力深度融合创新与广泛应用、持续推进地方算力平台建设、加强算力产业人才培养等方面发力,提升算力产业创新能力和竞争力,向数字经济转型标杆城市迈进。

参考文献

[1]徐可源.新兴需求驱动算力产业发展加速[J].现代商业银行,2024(1):82-87.

[2]金光敏,梁琳.算力产业高质量发展的价值维度、现实困境与推进策略[J].经济纵横,2023(10):122-128.

[3]周倩.中国算力产业链的短板与突围策略[J].中国工业和信息化,2023(9):28-34.

[4]许可,王筑,武梦宣,等.算力网络发展战略思考[J].通信企业管理,2023(5):23-30.

[5]倪光南.以全球视野推进算力产业体系建设[J].徽商,2023(9):38-39.

[6]陆达,李晓静.数字经济背景下算力产业发展现状及对策建议[J].经济师,2023(11):14-15.

[7]李姜锦.加快算力人才培育[N].新华日报,2024-05-21(12).

(编辑编辑何琳)

Research on Wuxi’s path to promote high-quality development of computing industry

SHEN Xiaowen, LU Qi

(Wuxi S&T Innovation Service Center, Wuxi 214000, China)

Abstract: In recent years, advanced countries and regions have competed to develop the computing power industry, aiming to lead technological innovation and seize the initiative in development. Wuxi has unique advantages in technology research and development, infrastructure construction and industrial development related to computing power, and has formed an industrial system with a relatively complete system, a large scale and a more active innovation. Wuxi should further improve its innovation ability and competitiveness in the field of digital economy by integrating into the construction of the national integrated computing network, breaking through key technologies, building an independent and controllable computing “base”, actively introducing head AI enterprises in computing investment promotion, promoting the deep integration and innovation of computing power and wide application, promoting the construction of local computing platforms and strengthen the training of computing industry talents,so as to move forward to the benchmark city of digital economic transformation.

Key words: computing industry; high-quality development; path study