《軍武次位面》作者：軍武菌
一場看不見硝煙的較量 1894年，大西洋兩岸的競爭地位發(fā)生變化，美國工業(yè)總產(chǎn)值首次超過英國，成為全球制造業(yè)第一大國。 很難想象再向前倒推20年，美國的工業(yè)總產(chǎn)值還不到英國的一半，大西洋東岸還是全球毫無爭議的霸主。改變這一切的力量源自于電，1879年，發(fā)明白熾燈的愛迪生創(chuàng)立“愛迪生電力照明公司”——這就是日后的GE通用電氣公司，自此，人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。 19世紀(jì)末，美國用一場世博會(huì)向全世界展示了電力的力量。在1893年5月1日的夜晚，芝加哥的夜空被電力照亮，燈光從金頂?shù)男姓髽蔷d延至建筑群，比艾佛爾鐵塔更高的摩天輪閃爍著轉(zhuǎn)動(dòng)，彩燈映射下，廣場上的噴泉流光溢彩。
馬車變成電車，電報(bào)和電話取代信件；社會(huì)形態(tài)被電力改變，高樓拔地而起，現(xiàn)代化城市出現(xiàn)，大型企業(yè)組織誕生。 二次工業(yè)革命臨近末尾時(shí)，美國坐穩(wěn)了工業(yè)總產(chǎn)值的冠軍之位，超過英、法、德、日本總和。 每一次工業(yè)革命的背后都是動(dòng)力的革命，同樣，每次革命的背后也都牽動(dòng)著大國間的國力競爭。英國用蒸汽發(fā)動(dòng)了第一次工業(yè)革命，盤踞世界霸主之位達(dá)一個(gè)世紀(jì)之久；美國用電力推動(dòng)第二次工業(yè)革命，奠定以電力為核心的技術(shù)體系，反超英國及歐洲，至今領(lǐng)跑全球。 贏得下一場動(dòng)力之爭，就能取得先機(jī)。 美國深知這點(diǎn)，二戰(zhàn)期間，美國率先研發(fā)出全球第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)ENIAC，雖然沒趕上二戰(zhàn)中的導(dǎo)彈彈道計(jì)算，但當(dāng)時(shí)的資料顯示，ENIAC投入氫彈研發(fā)工作后，讓氫彈的模擬計(jì)算耗時(shí)從40小時(shí)縮短到了20秒。
上世紀(jì)六七十年代，全球各國陸續(xù)開始投入算力建設(shè)，1965年，戈登·摩爾提出了摩爾定律，1968年英特爾成立，1969年AMD成立，現(xiàn)在能看到的算力巨頭，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是群雄逐鹿。日本的索尼、松下、東芝，歐洲的西門子也開始在70年代發(fā)力。 中國開始研制第一臺(tái)大型通用計(jì)算機(jī)，根據(jù)蘇聯(lián)提供的M-3小型機(jī)技術(shù)，1958年，中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所和北京有線電廠研制出我國第一架通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)“103型機(jī)”。次年，升級(jí)版的“104型機(jī)”誕生，運(yùn)算速度提升到每秒1萬次。 世界進(jìn)入一場算力賽跑——在摩爾定律推動(dòng)下，算力以每18個(gè)月計(jì)算性能增加一倍的速度在快速前進(jìn)。 我們可以看到，在算力競賽的上半場，中國明顯落后于西方國家。104型計(jì)算機(jī)誕生時(shí)只生產(chǎn)了兩臺(tái)，一臺(tái)提供給搞原子彈的二機(jī)部，一臺(tái)提供給造火箭的七機(jī)部，然后其他人使用手搖計(jì)算機(jī)和算盤做輔助。
但在計(jì)算機(jī)誕生半個(gè)世紀(jì)之后，競賽局面正在發(fā)生變化。 受到物理世界限制，摩爾定律有自己的極限，這在最近二十年變得越來越明顯，單臺(tái)機(jī)器的硬件性能不可能無限翻倍；另一方面，從互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)到數(shù)字經(jīng)濟(jì)，算力需求增速卻是越來越快，尤其是人工智能興起后，AI計(jì)算量幾乎以每年10倍的速度增長。 供需的矛盾把算力競爭帶到了下半場，為了讓“有限的物理資源”滿足“無限的算力需求”，算力競賽從單純的拼硬件，變成了拼系統(tǒng)和效率。 這就像從白熾燈到節(jié)能燈，原本白熾燈用60瓦能達(dá)到的亮度，節(jié)能燈僅用3瓦、5瓦的功率就能達(dá)到——算力每秒的計(jì)算次數(shù)不變，但效率提升后，能完成實(shí)現(xiàn)的工作成倍、乃至數(shù)百倍提升。 2020年，美國企業(yè)OpenAI開發(fā)出AI大模型GPT-3，將這款能寫字、能說話、能看圖和視頻、又能聽懂語音的“多模態(tài)”大模型訓(xùn)練至1750億參數(shù)，消耗算力相當(dāng)于一輛車開70萬里。但在兩年后，阿里訓(xùn)練出全球最大的10萬億參數(shù)預(yù)訓(xùn)練大模型M6時(shí)，通過對算力系統(tǒng)和算法框架優(yōu)化，所用能耗僅為GPT-3的1%。
在人類的科技史上，找準(zhǔn)方向比拼命奔跑更關(guān)鍵。 愛迪生發(fā)明了白熾燈和直流電，但是讓芝加哥世博會(huì)照亮世界的燈光，卻來自于他的對頭——尼古拉·特斯拉力推的交流電。特斯拉推廣交流電的時(shí)間雖然比愛迪生遲了十余年，但交流電卻建立了全新的電力系統(tǒng)，成為全球的電力標(biāo)準(zhǔn)。 下半場打響，意味著算力競爭進(jìn)入了一次重新洗牌，將全球算力技術(shù)重新拉到同一個(gè)起跑線。這里不一樣的是，中國不再像上一次那樣晚起步了十幾年，而是經(jīng)過信息和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的積累，站在了相當(dāng)前沿的位置上。 《全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》顯示，全球算力排名美國和中國分列前兩位，同處于領(lǐng)跑者的位置，而在代表先進(jìn)產(chǎn)業(yè)的AI算力上，中國以AI服務(wù)器指出規(guī)模同比增長44.%的增幅超過美國，位列全球第一。 不久前，阿里云規(guī)劃在河北省張北縣建成一座專為AI計(jì)算服務(wù)的超級(jí)智算中心，總算力規(guī)模達(dá)到12EFLOPS（百億億次浮點(diǎn)計(jì)算），這是當(dāng)前全球公開數(shù)據(jù)中規(guī)劃算力最大的一座智算中心，超過谷歌此前建設(shè)的9EFLOPS智算中心。
一個(gè)全球算力最強(qiáng)的數(shù)據(jù)中心，就像世界上最大的水電站，既是中國在算力競爭中絕對實(shí)力的展現(xiàn)，也是數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。 在規(guī)模優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，中國的科技企業(yè)正圍繞著系統(tǒng)和效率，在算力的“根技術(shù)”上尋求突破。以阿里云的超級(jí)智算中心為例，通過研發(fā)智算集群內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)、通信和存儲(chǔ)技術(shù)，能夠?qū)浊_(tái)機(jī)器的并行計(jì)算效率保持在90%以上，比傳統(tǒng)模式提升了三倍；結(jié)合算法平臺(tái)，針對AI訓(xùn)練和推理工作，更是能夠達(dá)到十幾倍乃至上百倍的效率提升。 簡單來說，在摩爾定律接近失效的今天，雖然單臺(tái)機(jī)器已經(jīng)接近計(jì)算極限，但通過系統(tǒng)性的算力技術(shù)，可以將幾千乃至幾萬臺(tái)服務(wù)器連成一臺(tái)“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，用最高效的方法，滿足數(shù)字產(chǎn)業(yè)指數(shù)級(jí)增長的算力需求。
二十世紀(jì)的后五十年，IBM等美國公司用大型機(jī)統(tǒng)治著算力技術(shù)，但在今天，云計(jì)算正在帶動(dòng)一次全新的算力革命，大規(guī)模的計(jì)算體系架構(gòu)讓大型機(jī)逐漸成為歷史，這正是中國算力和中國科技企業(yè)的機(jī)會(huì)。 擁有核心技術(shù)體系，才會(huì)擁有技術(shù)的話語權(quán)。 電梯讓摩天大樓成為可能，電車拓展了城市的規(guī)模，電力競爭的本質(zhì)是產(chǎn)業(yè)競爭，算力也是一樣。計(jì)算力指數(shù)報(bào)告中指出，當(dāng)前，計(jì)算力指數(shù)平均每提高一個(gè)點(diǎn)，就會(huì)帶動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長3.3%，GDP增長1.8%。 以中美正在激烈角逐的自動(dòng)駕駛行業(yè)為例，其模型訓(xùn)練正是一頭“吃算力”的怪獸，為核心模型構(gòu)建出成熟算法是決定技術(shù)高低、能否率先突破L3、L4級(jí)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵因素之一。不久前，小鵬汽車宣布在內(nèi)蒙古烏蘭察布建起一座600PFLOPS規(guī)模的自動(dòng)駕駛智算中心，在阿里云的算力優(yōu)化下，將其模型訓(xùn)練效率提升了170倍。 算力甚至能夠徹底改變生產(chǎn)模式。就像新藥研發(fā)，原本需要成千上萬次的蛋白質(zhì)、分子實(shí)驗(yàn)，才能積累足夠的測算數(shù)據(jù)。但在一些領(lǐng)域里，AI計(jì)算開始用算法推測出這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將幾年的實(shí)驗(yàn)時(shí)間壓縮至幾天，甚至幾小時(shí)。
更多新興產(chǎn)業(yè)如遙感氣象、精準(zhǔn)醫(yī)療、人工智能、綠色能源等等，或是借助海量計(jì)算提升效率，或是在算力參與下徹底改變生產(chǎn)模式和鏈路，推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)發(fā)展乃至變革。而領(lǐng)先、自主的算力技術(shù)體系，將成為這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地基。 第二次工業(yè)革命開始時(shí)，美國并不是許多新技術(shù)的最初發(fā)明者，但美國抓住了巨大的規(guī)模和商業(yè)優(yōu)勢，很多技術(shù)源于歐洲，卻在美國實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)、發(fā)展最快，從而成就了二次工業(yè)革命中的反超。 今天，全球算力競爭打響了下半場，但規(guī)模大、投入高、應(yīng)用廣的先決優(yōu)勢已不再是美國獨(dú)有。這是一場新的機(jī)會(huì)，算力競爭是一場看不到硝煙的戰(zhàn)爭，可能會(huì)持續(xù)十幾年、幾十年，但贏家不一定再是美國。 |
