數(shù)字經(jīng)濟水面下的算力冰川

作者|程心、羅輯 來源|自象限(ID：zixiangxian)

“過去一年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模突破50萬億,占GDP比重提升至41.5%,超過我們經(jīng)濟比重的四成。數(shù)字經(jīng)濟正在成為時代的重要增量之一。”

6月20日，在《時代的增量》系列主題沙龍中，多位行業(yè)內(nèi)人士圍繞著我國當(dāng)下數(shù)字經(jīng)濟呈現(xiàn)出的爆發(fā)趨勢進行了不同層面的探討。

2023年，數(shù)字經(jīng)濟迎來了“新奇點”。

“以前談數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字化會覺得很空泛，現(xiàn)在上至領(lǐng)導(dǎo)下至員工，都在討論企業(yè)數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的具體有效的方法，數(shù)字化趨勢儼然已經(jīng)成為了一個共識。”某大型企業(yè)中層告訴「自象限」。

數(shù)字化成為共識，核心來自于國家政策的積極拉動。今年2月底，中共中央、國務(wù)院出臺的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》，《規(guī)劃》指出，建設(shè)數(shù)字中國是數(shù)字時代推進中國式現(xiàn)代化的重要引擎，是構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐。

對比全球經(jīng)濟趨勢來看，當(dāng)前全球數(shù)字經(jīng)濟的規(guī)模已經(jīng)達到了38.1萬億美元，美國占了40%，美國的數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模是15.3萬億美元，占GDP比重是21.6%。中國位居第二。預(yù)計2025年中國的數(shù)字經(jīng)濟總量會突破60萬億元，占整個GDP的45%，到2030年，中國的數(shù)字經(jīng)濟規(guī)?？赡軐⒊^美國成為全球第一。

同時，我國數(shù)據(jù)總量正在以50%的速度增長，預(yù)計到2025年將占全球的27%；同時受智能化時代到來的驅(qū)動，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、語音識別、視覺識別的數(shù)據(jù)種類和數(shù)量將會迎來一個“數(shù)據(jù)大爆炸”的時代。

數(shù)字經(jīng)濟的大規(guī)模爆發(fā)，既是企業(yè)數(shù)字化的一個新開始，也是基礎(chǔ)建設(shè)的一個階段性的里程碑。這不禁讓人上下求索，數(shù)字經(jīng)濟在支撐中國GDP，誰在支撐數(shù)字經(jīng)濟？

一

要想富，先修路 

答案是算力。

“在算力上每投入1%能帶來的價值，數(shù)字經(jīng)濟可以提升千分之3.3，GDP增長千分之1.8。全球各個國家算力規(guī)模和它GDP的關(guān)系中可以看到，排前四的，只要算力規(guī)模比較大，GDP比較大，包括美國、德國、日本和中國，說明算力的投入能夠獲得巨大的回報。”

▲ 中興通訊副總裁、服務(wù)器存儲產(chǎn)品線總經(jīng)理郭樹波

中興通訊副總裁、服務(wù)器存儲產(chǎn)品線總經(jīng)理郭樹波針對當(dāng)下數(shù)字經(jīng)濟呈現(xiàn)的爆發(fā)式增長，認為GDP發(fā)展的背后，需要算力作為基礎(chǔ)資源，為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供源源不斷的動能。

有一個更為直觀的數(shù)據(jù)：算力產(chǎn)業(yè)每投入1元，將帶動經(jīng)濟產(chǎn)出3-4元。

目前，國家算力指數(shù)與GDP已呈現(xiàn)了正相關(guān)趨勢。IDC數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)一個國家的計算力指數(shù)達到40分以上時，指數(shù)每提升1點，對于GDP增長的拉動將提高到1.5倍；當(dāng)計算力指數(shù)達到60分以上時，對GDP的拉動將進一步提升至2.9倍。

▲ 圖源 IDC

今天的中國，從農(nóng)田種植到生豬養(yǎng)殖，從24小時運轉(zhuǎn)的自動化工廠到路邊行駛的車輛，和紅綠燈的信號傳輸，數(shù)字技術(shù)正在融入各行各業(yè)。過去一年，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率超過25%，全國工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率、數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率分別增長至58.6%和77.0%。

多維度數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，“數(shù)據(jù)大爆炸”的時代，計算數(shù)據(jù)的算力將成為重要的底層資源，如同水電對中國經(jīng)濟的支撐作用。

“算力已成為重要的生產(chǎn)力，未來用算力就像用水和電一樣自由。”郭叔波講道。

提起算力，可能大多數(shù)人首先會想到芯片或者云計算，但這其實是整個算力產(chǎn)業(yè)鏈的兩端。單一的芯片無法直接提供服務(wù)，只能通過與處理器、內(nèi)存、I/O、硬盤、機箱等共同組成一臺封裝好的服務(wù)器，才能夠提供算力。而云計算也是建立在由服務(wù)器組成的大型數(shù)據(jù)中心之上，才能夠提供云服務(wù)。

▲ 圖源資產(chǎn)信息網(wǎng)

換言之，服務(wù)器才是提供算力的最小硬件單位。算力狂飆，離不開一座座數(shù)據(jù)中心和一臺臺服務(wù)器，作為底層基礎(chǔ)設(shè)施，穩(wěn)定可靠、性能強勁的服務(wù)器和存儲產(chǎn)品，支撐著我國算力產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展。

正所謂“要想富，先修路”，服務(wù)器就如同一條條路，路修好了，才能通車，才能求發(fā)展。它既沒有芯片的故事那么跌宕起伏，也沒有云計算那么廣為人知，但卻已經(jīng)形成了近萬億級別的龐大市場。

數(shù)據(jù)顯示，2022年中國市場服務(wù)器的規(guī)模約276億美元，2025年預(yù)計可以增長到357億美元。其中，國內(nèi)廠商占據(jù)了中國服務(wù)器市場的主流，如中興、浪潮、新華三等。

從服務(wù)器類別來看，x86服務(wù)器是目前最主要的服務(wù)器種類。2020年，x86服務(wù)器市場規(guī)模為826.02億美元，占服務(wù)器市場的90.76%；非x86服務(wù)器市場規(guī)模為84.08億美元，占服務(wù)器市場的9.24%。

我國數(shù)字經(jīng)濟之所以得以“狂奔”，離不開這些底層硬件廠商的“默默無聞”。據(jù)「自象限」了解，目前中國已經(jīng)擁有全球門類最全、鏈條最長、上下游最完整，并且緊密銜接的最先進的產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。

以中興為例，目前中興在算力層主要布局分為服務(wù)器產(chǎn)品和存儲產(chǎn)品兩部分。服務(wù)器主要以主流x86結(jié)構(gòu)為核心，覆蓋了英特爾、AMD、海光等平臺，完成通用算力的多元化，滿足多元化的場景需求。

▲ 圖源中興官網(wǎng)

據(jù)IDC發(fā)布數(shù)據(jù)，2022年中興通訊服務(wù)器市場規(guī)模已提升至國內(nèi)前五，蟬聯(lián)國內(nèi)電信行業(yè)X86服務(wù)器發(fā)貨量第一。

當(dāng)下國內(nèi)服務(wù)器市場自產(chǎn)率比較高，市場高度成熟，同時基礎(chǔ)服務(wù)器能力同質(zhì)化比較嚴重，通用產(chǎn)品層并沒有明顯差異。近幾年，中興等部分廠商也在逐漸向高端服務(wù)器市場市場擴展，形成更強的競爭力。

二

算力難題，靶向突破 

算力基礎(chǔ)支撐著數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的同時，也反向帶動著算力產(chǎn)業(yè)進入一個新階段。

中國信通院的數(shù)據(jù)顯示，從2016-2021年間，中國算力規(guī)模平均每年增長46%，截至2022年底，我國算力總規(guī)模達到180百億億次浮點運算/秒，存力總規(guī)模超過1000EB。

規(guī)模高速增長的同時，國內(nèi)算力產(chǎn)業(yè)也存在許多問題。

首先，在摩爾定律逐漸失效的背景下，算力的增長速度逐漸跟不上需求增長。“過去講18個月晶體管翻一倍，但現(xiàn)在算力的需求每12個月就已經(jīng)翻了一倍。”郭樹波提到，供不應(yīng)求，讓算力廠商們必須加速奔跑。

同時，我國算力發(fā)展也存在區(qū)域分布不均衡的狀況。郭樹波表示，“目前我國算力主要集中在北上廣深，區(qū)域分布上主要集中在華南、華東、華中，華中也主要集中在北京，其他西北地區(qū)、中部地區(qū)算力還嚴重不足。”

在這樣的背景下，國家開始推動“東數(shù)西算”戰(zhàn)略，在京津冀、長三角、成渝、內(nèi)蒙古等地建設(shè)數(shù)據(jù)中心。目標就是要降低算力成本，實現(xiàn)算力充足供給和區(qū)域平衡。

2022年2月，“東數(shù)西算”工程全面啟動，但要讓算力成本下降，成為更普惠的基礎(chǔ)設(shè)施，僅靠將數(shù)據(jù)中心遷移到西部并不夠，因為數(shù)據(jù)中心的算力越高，能耗就越高，高能耗又會帶來散熱問題，并最終推高數(shù)據(jù)中心的運營成本。

郭樹波舉了一個例子，英特爾下一代CPU達到了500瓦，再往后可能700瓦，一臺NV-Link的GPU服務(wù)器11000瓦左右，ChatGPT剛火的時候需要375臺，每天的耗電量就是“電老虎”。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心計算帶來的能耗占比45%，散熱占比40%。

▲ 圖源前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

所以解決數(shù)據(jù)中心的高能耗問題，除了要持續(xù)優(yōu)化計算性能，還要通過改善數(shù)據(jù)中心的制冷方式，進而降低數(shù)據(jù)中心能耗，已經(jīng)成為推進我國數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展的必要措施之一。

隨著數(shù)據(jù)中心算力的提高，傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱模式已經(jīng)無法滿足需要，節(jié)能需求推動著液冷成為行業(yè)中主流的散熱方式，分為浸沒式液冷、冷板式液冷和噴淋式液冷等等。

顧名思義，沉浸式液冷是將機柜泡到液體里，噴淋式是將冷卻液直接噴在發(fā)熱鍵上，而冷板式液冷采用的則是用冷板替換原來散熱板的方式。

這其中，沉浸式液冷散熱效率最高，但這種方式需要將機柜平放，在寸土寸金的機房占地面積大，同時維修復(fù)雜，需要專門的機械手進行維護，再加上這種浸泡機柜的液體相當(dāng)于液體黃金，價格比較貴，且具有一定的毒性。

相比較，中興所采用的冷板式液冷采用的是用冷板替換原來散熱片的方式，機柜仍然立體式擺放，它可以做到服務(wù)器與機柜解耦，冷板維護方便，再加上用來冷卻的液體只需要水+乙二醇，不僅安全，而且價格便宜。目前我國數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)主要冷板液冷為主。

如同上文所講，通用服務(wù)器同質(zhì)化較嚴重，在比拼高性能服務(wù)器的路上，散熱技術(shù)正在成為服務(wù)器的的重要優(yōu)勢。去年，中興通訊在服務(wù)器市場的收入超過100億元，市場份額從3.1%提升至5.3%。其采用的就是冷板液冷，并以此為基礎(chǔ)面向數(shù)據(jù)中心推出全域液冷一體化解決方案，實現(xiàn)液冷機房、液冷服務(wù)器設(shè)備一體化集成開發(fā)、交付，PUE可低至1.13（PUE是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標，越接近1，說明數(shù)據(jù)中心的能耗越低）。

當(dāng)然，如果要給全國范圍內(nèi)的數(shù)字經(jīng)濟提供算力支撐，僅僅建成數(shù)據(jù)中心還不夠。就像發(fā)電廠發(fā)出來的電需要電網(wǎng)傳輸?shù)角Ъ胰f戶一樣，數(shù)據(jù)中心的算力也需要“算網(wǎng)”來進行調(diào)配，達到隨時可用，隨處可用的目標。

為此，最近兩年國內(nèi)的幾大運營商牽頭，為了讓算力在更大范圍調(diào)動，更多消費者和行業(yè)提供算力，還需要連點成面，連面成網(wǎng)，算網(wǎng)能夠讓算力像電力一樣隨時可用。

數(shù)據(jù)顯示，2023年三大運營商在算力方面的資本開支均保持20%以上增長。

建立數(shù)據(jù)中心之后，不同的地方要使用算力，還需要低延遲，這需要背后通信技術(shù)的努力。

面對算網(wǎng)建設(shè)的全方位需求，中興通訊推出了Real 400G光傳輸方案，能夠滿足數(shù)據(jù)中心間大容量互聯(lián)和數(shù)據(jù)長距離傳輸需求。今年初中興通訊助力中國移動完成全球首個400G QPSK現(xiàn)網(wǎng)驗證，無電中繼傳輸5616KM，可承載“東數(shù)西算”長距離、大容量傳輸。

算力產(chǎn)業(yè)二十年磨一劍，為數(shù)字經(jīng)濟鑄就堅實底座，這是“過去”；全新的液冷、節(jié)能服務(wù)器以及算網(wǎng)的搭建，這是“現(xiàn)在”；今年以大模型為首的AI技術(shù)，帶我們更快的走向數(shù)智經(jīng)濟時代，這是一片更廣闊的星塵大海。

二

AI2.0，算力的進化論 

AI 2.0時代，數(shù)據(jù)規(guī)模將會再一次指數(shù)級增長。OpenAI近日發(fā)布的一份數(shù)據(jù)顯示，2012年以來人工智能訓(xùn)練任務(wù)中使用的算力每3.5個月翻一倍，目前人們對算力的需求已經(jīng)增長了超30萬倍。

有研究預(yù)估，2030年人工智能的算力需求將比2020年增長500倍。

郭樹波提到，目前通用算力已經(jīng)無法支撐生成式AI等技術(shù)。“我們做過一個實驗，用通用的英特爾服務(wù)器跑大模型，能跑起來，當(dāng)你問它一個問題的時候，它回答每個字跳出的速度，幾分鐘可能蹦出一個字。”

單一算力已經(jīng)無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，算力開啟了進化新篇章。

以AIGC為代表的新應(yīng)用對數(shù)據(jù)中心的算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全都有新要求，數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)也會隨之出現(xiàn)變化，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)會要求更大的帶寬，更低的延遲、無損，計算側(cè)則會要求更高的算力密度。

為了應(yīng)對新的挑戰(zhàn)，算力廠商們也在加緊布局。

隨著人工智能的發(fā)展，涉及到更多語音、圖形、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型，通用算力到智能算力，這要求底層服務(wù)器從同構(gòu)算力到異構(gòu)算力的變化，是當(dāng)下兩個最核心的趨勢。

當(dāng)前以CPU＋GPU的異構(gòu)算力得到越來越多的應(yīng)用，但這只是異構(gòu)算力的開端。未來隨著回歸正常的商業(yè)和技術(shù)模式情況下，NPU、DPU將被逐漸驗證，會有更多處理器進入?yún)⑴cAI的計算。

這就需要服務(wù)器能夠支撐從單一CPU到CPU＋GPU、NPU、DPU等等，具備較強的可擴展性。

▲ 圖源中興官網(wǎng)

仍以中興為例，目前，中興已經(jīng)布局R6500G5 GPU服務(wù)器，具備超強的異構(gòu)計算能力，內(nèi)置10~20個異構(gòu)計算智能加速引擎，根據(jù)不同應(yīng)用場景，靈活調(diào)度各種不同的異構(gòu)算力資源，實現(xiàn)算力的最佳組合，如CPU+GPU、CPU+GPU+DPU，滿足AI/超算等多樣性算力場景需求。

預(yù)計2023年底，中興通訊將推出新一代智算中心產(chǎn)品，高性能的AI服務(wù)器（R6900G5）將全面支持大模型訓(xùn)練和推理應(yīng)用。GPU卡之間通過NVlink交換芯片，實現(xiàn)多卡的點對點互聯(lián)，以及GPU卡之間數(shù)據(jù)的快速傳輸。

同時，中興通訊也開始了進一步布局，推出了DPU（專用數(shù)據(jù)處理器）智能云卡，最大限度提高算力效率，將網(wǎng)絡(luò)時延從數(shù)十微秒降低到微秒級，具備200Gbps以上的數(shù)據(jù)收發(fā)能力，從而實現(xiàn)了GPU算力的聚合，最大程度地提升了GPU集群的算力。

在產(chǎn)品層面的創(chuàng)新不斷推動著中興從通用服務(wù)器廠商跨越到了一個新臺階，未雨綢繆才能有備無患。

用發(fā)展的眼光看待算力行業(yè)，新時代的發(fā)展如同一輛高速飛馳的汽車，算力基礎(chǔ)正如同汽車的底盤。

目前，中國數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)智經(jīng)濟正迎來高速發(fā)展，這不僅需要有如智源研究院、阿里云、百度云一樣的技術(shù)突破者，更需要中興般的“技術(shù)筑路者”，二者形成合力，才能穩(wěn)固向前。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號：自象限(ID：zixiangxian)，作者：程心、羅輯