文:王智遠(yuǎn) | ID:Z201440
昨天朋友問(wèn)我一個(gè)問(wèn)題:
通算、科算、智算、AI計(jì)算,聽(tīng)起來(lái)很厲害,有什么區(qū)別?分別用來(lái)干什么?怎么總是說(shuō)不清楚?
我也曾困惑過(guò)。這些詞看似高大上,但缺少一個(gè)清晰的框架,很難講明白之間的關(guān)系;后來(lái),花了不少時(shí)間系統(tǒng)梳理,才搞清楚背后的邏輯。
如果你也在算力方面似懂非懂,剛好卡在“有點(diǎn)了解,又不夠系統(tǒng)”的狀態(tài),那這些見(jiàn)解,希望能撥開(kāi)迷霧。
01
想象一下,你和朋友參加一場(chǎng)拼圖比賽:誰(shuí)先拼完一幅超復(fù)雜的拼圖,誰(shuí)就贏;如果你一個(gè)人拼,肯定很慢;但如果有一群人一起幫忙,分工明確,效率就會(huì)高很多。
這個(gè)故事里,拼圖速度,就像算力。
算力,是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力。它像一個(gè)拼圖高手,面對(duì)一堆雜亂的數(shù)據(jù)碎片,算力越強(qiáng),拼得越快,能做的事情也就越多。
從技術(shù)角度講,算力指計(jì)算機(jī)在單位時(shí)間內(nèi),能處理多少數(shù)據(jù)、完成多少運(yùn)算,就像衡量一臺(tái)機(jī)器“干活效率”的指標(biāo)。它是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心生產(chǎn)力。
無(wú)論是復(fù)雜的科學(xué)研究,還是日常生活中各種AI應(yīng)用,都離不開(kāi)強(qiáng)大的算力支撐,可以說(shuō),它是各類創(chuàng)新落地的基礎(chǔ)。
但你可能不知道,算力也像拼圖團(tuán)隊(duì)一樣,有不同類型,各司其職;有人擅長(zhǎng)識(shí)別圖案,有人擅長(zhǎng)快速定位,有人速度快但不夠精準(zhǔn)——算力世界也有類似的分工。
首先是通用算力(General-Purpose Computing Power),簡(jiǎn)稱“通算”。
它像一位多面手,適合處理日常任務(wù),比如辦公、上網(wǎng)、看視頻等,不需要太高的性能,也能輕松應(yīng)對(duì)。
有了通算,再往上一層是什么?
科學(xué)算力(Scientific Computing Power),簡(jiǎn)稱“科算”,它是算力界的“學(xué)霸”,專攻復(fù)雜、高精度的科研問(wèn)題。
比如:科學(xué)家模擬氣候變化、生物學(xué)家分析基因序列、天文學(xué)家研究星系分布和黑洞形成等,都要借助科算來(lái)完成高強(qiáng)度、高精度的計(jì)算任務(wù)。
還有比科算更強(qiáng)大的嗎?當(dāng)然,智能算力(Intelligent Computing Power),簡(jiǎn)稱智算(ICP)。
它是干嘛的呢?
用來(lái)訓(xùn)練、運(yùn)行AI模型,比如:讓AI學(xué)會(huì)識(shí)別人臉、理解語(yǔ)音、翻譯語(yǔ)言等。它的特點(diǎn)是能高效處理海量數(shù)據(jù),并根據(jù)不同的AI場(chǎng)景靈活調(diào)整策略。
雖然某些情況下會(huì)犧牲一點(diǎn)點(diǎn)精度,但速度和效率是它的強(qiáng)項(xiàng)。
最后,是AI專用算力(AI Computing Power),也就是常說(shuō)的“AI計(jì)算”。它是為人工智能深度定制的算力類型,主要用于深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練等任務(wù),是推動(dòng)AI發(fā)展的核心動(dòng)力。
所以,你看,不同類型的算力像拼圖比賽中的不同選手,各有長(zhǎng)處,也各有局限;我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中,會(huì)根據(jù)任務(wù)需求,選擇最合適的算力來(lái)完成工作。
02
每隔一段時(shí)間,網(wǎng)上總會(huì)冒出一堆關(guān)于芯片、計(jì)算能力的討論;你有沒(méi)有想過(guò),為什么這個(gè)話題,總能引發(fā)這么多關(guān)注?
原因之一是:我們想解決的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜了,對(duì)計(jì)算的精度和效率要求也越來(lái)越高。但問(wèn)題是,光靠“堆人”已經(jīng)不夠用了。
以前總覺(jué)得,只要多加幾個(gè)處理器核心(相當(dāng)于多找?guī)讉€(gè)人拼圖),速度就能更快,但在更高難度的任務(wù)面前,這種老辦法已經(jīng)不太管用了。
這時(shí)候,人們開(kāi)始重新思考一個(gè)老概念:摩爾定律。
1965年,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾(Gordon Moore)觀察到:大概每?jī)赡辏粔K芯片上能放的晶體管數(shù)量就會(huì)翻倍,性能也會(huì)跟著提升。
過(guò)去幾十年,這條定律,幾乎成了芯片行業(yè)的金科玉律;但現(xiàn)在,它慢慢失效了,因?yàn)榭坎粩嗫s小晶體管尺寸來(lái)提升性能這條路,快走不下去了。
為什么?主要有三個(gè)問(wèn)題:
一,晶體管越做越小,電子行為變得越來(lái)越不穩(wěn)定,漏電嚴(yán)重,開(kāi)關(guān)也難控制;二,散熱成了大難題。同樣功耗下,單位面積發(fā)熱量越來(lái)越高;這像讓更多“拼圖選手”擠在一個(gè)小屋里快速工作,他們?cè)絹?lái)越熱,最后,整個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)崩潰。
最主要一點(diǎn)是,成本飆升。制造更精密的芯片要更復(fù)雜的技術(shù)、設(shè)備,投入越來(lái)越大,回報(bào)卻不一定劃算。
所以,面對(duì)種種挑戰(zhàn),工程師們沒(méi)有放棄,開(kāi)始探索各種創(chuàng)新方法來(lái)繼續(xù)提升算力。
什么辦法呢?
能不能把晶體管從3納米做到2納米、甚至1.4納米?這就是工藝制程的持續(xù)演進(jìn)。
再比如:用3D IC技術(shù),把芯片像疊積木一樣垂直堆起來(lái),提高集成度;或者把一個(gè)大任務(wù)拆成多個(gè)模塊,按需組合、靈活調(diào)配。
還有就是做專用芯片,針對(duì)特定任務(wù)專門設(shè)計(jì)架構(gòu),讓算力更高效地發(fā)揮出來(lái)。
這些創(chuàng)新,其實(shí)都在試圖繞開(kāi)摩爾定律的限制。所以,現(xiàn)在你也就明白了,為什么一說(shuō)到算力,大家就愛(ài)聊芯片。
不只是因?yàn)榧夹g(shù)本身重要,更因?yàn)椋覀冊(cè)趯ふ腋斆鞯牟呗浴⒏咝У墓ぞ吆蛥f(xié)作方式,去應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的“拼圖比賽”。
03
發(fā)展強(qiáng)大算力,不光靠一個(gè)芯片就能搞定的事兒,它是一個(gè)涉及多個(gè)層面的復(fù)雜系統(tǒng)。
你可以把它想象成蓋一棟高樓:要磚瓦、水泥、水電門窗、裝修家電,還得有物業(yè)和社區(qū)服務(wù),這是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。
在計(jì)算機(jī)世界里,硬件就是“建筑材料”。
芯片公司提供的CPU、GPU、AI芯片,是這棟樓的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。比如:海光的x86架構(gòu)CPU,就像通用型發(fā)電機(jī);飛騰、龍芯這些國(guó)產(chǎn)CPU,則像是我們自主可控的“核心引擎”。
而專注圖像識(shí)別、語(yǔ)音處理的AI芯片公司,就像智能家電里的“大腦”。
紫光、長(zhǎng)江存儲(chǔ)這類企業(yè),負(fù)責(zé)打造“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”,比如:硬盤、固態(tài)硬盤,相當(dāng)于家里的衣柜和儲(chǔ)物間,專門用來(lái)存放各種資料和文件。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商,比如:華為、新華三,他們鋪的是“數(shù)據(jù)高速公路”,路由器、交換機(jī)像水電氣的管道,確保信息傳輸又快又穩(wěn)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)興起,邊緣制造商也越來(lái)越重要。他們?cè)诳拷脩舻牡胤教幚頂?shù)據(jù),減少延遲,提升體驗(yàn),有點(diǎn)像“智能家居安裝工”。
所以你可以這么理解:
服務(wù)器是大樓框架,芯片是動(dòng)力系統(tǒng),存儲(chǔ)是柜子抽屜,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是水電管道工,邊緣設(shè)備是智能家居小哥,每個(gè)環(huán)節(jié)都缺一不可,否則你連燈都開(kāi)不了。
有了毛坯房,下一步做什么?當(dāng)然是裝水電、刷墻、安門窗。這就是基礎(chǔ)軟件的工作,它是連接硬件、應(yīng)用之間的橋梁。
操作系統(tǒng),比如Linux、澎湃OS,就是房子的“總控開(kāi)關(guān)”,沒(méi)有它,電腦根本開(kāi)不了機(jī)。
數(shù)據(jù)庫(kù)像家里的儲(chǔ)物空間,專門存數(shù)據(jù),比如銀行賬戶、醫(yī)院影像資料;中間件則是“連接器”,幫助不同軟件模塊溝通協(xié)作;沒(méi)有這些基礎(chǔ)軟件,再好的硬件也只是個(gè)空殼子。
問(wèn)題來(lái)了:
房子結(jié)構(gòu)好了,水電也通了,接下來(lái)該干嘛?當(dāng)然是添置家具和電器了,在計(jì)算機(jī)里,這就叫應(yīng)用軟件。
AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)(如Boostkit、MindX)、大數(shù)據(jù)工具(HDFS、Spark),還有金融交易系統(tǒng)、交通調(diào)度系統(tǒng)、醫(yī)療影像分析系統(tǒng)……
這些都是讓系統(tǒng)真正“活起來(lái)”的東西。
最后,房子蓋好了,人也住進(jìn)去了,但要想住得舒服,還得有個(gè)好的小區(qū)環(huán)境。這就要對(duì)應(yīng)到整個(gè)算力生態(tài)支持了。
什么是生態(tài)?
政府出臺(tái)的各種扶持政策,是“小區(qū)規(guī)劃圖”,決定能不能蓋、怎么蓋、蓋多高;上下游企業(yè)配合,才能形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,就像小區(qū)里的超市、快遞站、健身房,一個(gè)都不能少;
工程師、程序員、算法專家,就是小區(qū)的物業(yè)管理團(tuán)隊(duì),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;不斷探索新用途,就像搞智慧停車、智能門禁,讓生活越來(lái)越方便。
所以,算能力的強(qiáng)大,不只靠一顆芯片,要從磚頭、水泥到小區(qū)物業(yè),整個(gè)鏈條都齊活了,才能真正建起一座數(shù)字時(shí)代的大廈。
04
那么,在數(shù)字大廈中,算力到底有多大發(fā)展空間呢?
這么說(shuō)吧:
浪潮信息發(fā)布的《中國(guó)人工智能計(jì)算發(fā)展報(bào)告(2025)》提到,到了2029年,全球計(jì)算市場(chǎng)的總規(guī)模會(huì)達(dá)到2000億美元。
這里面,AI計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模會(huì)達(dá)到900億美元,年增長(zhǎng)率是10%;而通用計(jì)算市場(chǎng)則是1300億美元,年增長(zhǎng)率是6%。
什么意思呢?
AI計(jì)算的增長(zhǎng)速度幾乎是通用計(jì)算的兩倍。換句話說(shuō),未來(lái)幾年,AI將成為推動(dòng)整個(gè)算力市場(chǎng)增長(zhǎng)的核心引擎。
再來(lái)看看中國(guó)市場(chǎng)。賽迪顧問(wèn)電子信息產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2025年算力發(fā)展趨勢(shì)洞察》指出,中國(guó)市場(chǎng)同樣表現(xiàn)亮眼:
到2029年,通用計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到417億美元,占全球市場(chǎng)的32%;AI計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到238億美元,占全球市場(chǎng)的26%
這說(shuō)明,中國(guó)不僅是全球計(jì)算市場(chǎng)的重要一員,還是推動(dòng)AI算力發(fā)展的關(guān)鍵力量。
還有,AI計(jì)算的需求正在快速增長(zhǎng)。特別在大模型、多模態(tài)應(yīng)用、生成式AI這些新場(chǎng)景的推動(dòng)下,需求增長(zhǎng)得特別快。
數(shù)據(jù)顯示,2025年中國(guó)算力規(guī)模已達(dá)到369.5EFLOPS,同比增長(zhǎng)26%。可能有人不太明白,369.5EFLOPS到底意味著什么?
它衡量的是一個(gè)國(guó)家整體的“計(jì)算能力”。
你可以理解為:今年,中國(guó)所有的電腦、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心加在一起,每秒鐘能完成369.5億億次超級(jí)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算任務(wù)。
這有多快呢?
你用一臺(tái)普通筆記本電腦去做這些任務(wù),可能要好幾天才能干完;而中國(guó)整個(gè)算力系統(tǒng),一秒鐘內(nèi)就搞定。
而且這個(gè)數(shù)字還在不斷增長(zhǎng)。一年比一年強(qiáng)。隨著越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心建成,越來(lái)越強(qiáng)的AI芯片部署,中國(guó)的“計(jì)算大腦”正變得越來(lái)越強(qiáng)大。
所以你看,算力不只是冷冰冰的技術(shù)指標(biāo),它背后反映的是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力、產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,甚至是未來(lái)幾十年的國(guó)際地位變化。
在這場(chǎng)“算力競(jìng)賽”中,中國(guó)已經(jīng)覺(jué)醒,跑出了自己的節(jié)奏。
從一磚一瓦的硬件制造,到軟件生態(tài),我們正一步步走向全球舞臺(tái)中央。也許,這場(chǎng)關(guān)于“誰(shuí)更能算”的較量,才剛開(kāi)始不久。
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