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新利体育新基建的背后是一场算力之争
发布时间:2023-10-01 05:32:00 浏览:[ ]次

  十年前,英国《经济学人》曾用以工业用电量为主的一套指标来评估中国GDP,并将其命名为“克强指数”。

  今天,中国经济实力最强的北上广深等大城市都在全力比拼一个新的指标——计算力。因为在数字经济时代,这个指标将决定它们在未来城市大战中的生死。

  甚至,像安庆这样的三四线城市,也在“着急上火”,因为慢一步,就会被狠狠甩在身后。

  半个世纪前,第一次将人类送上月球的阿波罗11号飞船,其所搭载的电脑,CPU主频只有0.043 MHz。

  今天,任何一部普通的手机,主频都在2500MHz以上,是登月电脑的5万倍!

  在IDC/EMC发布的一份报告中,最近十年来,全世界算力的增长远远滞后于数据的增长。

  互联网让更多设备联接在一起,未来,物联网(IoT)还将带来千亿级的设备接入。海量的设备,叠加复杂的应用场景,引发数据大爆炸。

  1992年,全人类每天只产生100GB数据。而今天,全球70亿人,每人每天产生的数据高达1.5GB。仅一辆自动驾驶汽车,一天就能产生64TB数据,足以填满32块硬盘。

  爆炸式增长的数据,哺育了人工智能(AI),使得深度学习等过去难以实践的各种算法,得以喂养、训练,并大规模应用。

  2012年,谷歌大脑为了从1000万张图片中识别出一只猫,整整动用了1000台电脑、16000个CPU。

  今天,我们所面对的场景和需求,远比识别一张图片更复杂、多样化。从VR/AR到无人驾驶,从工业机器人到远程医疗……AI正改变我们的生活。

  19世纪70年代,发电机的问世催生了第二次工业革命。电力成为驱动全球经济发展的强大动力,人类由此迈进电力时代。

  一百多年后的今天,算力正变得跟电力一样触手可及。未来,在数字经济时代,谁掌握更强的算力,谁就将拥有世界。

  来自罗兰贝格等国际权威机构的数据显示,在全球各国总算力的排行榜上,中美两国遥遥领先。紧随其后的,也都是英、法、德、印、日等经济强国。

  从北上广深到杭州、南京……大家都憋着一股劲儿,建设数字经济城市,争当算力之都。就连安庆这样的三四线城市,也在拼命学习、追赶。

  而今,围绕城市间的算力之争,一大批集约化的大型数据中心正拔地而起。这背后,是一场规模空前的新基建运动。

  在这场运动中,新利体育算力正取代电力,成为新基建的核心。因为算力,是数字经济时代的基础设施,是新的生产力。

  未来,随着新基建的大规模落地,算力的提升将为各行各业带来质的飞跃,并筑起中国数字经济的新底座。

  尤其1978 年,英特尔推出x86架构以来,CPU的算力更是以摩尔定律——每隔18个月翻一倍的速度,突飞猛进。

  然而近年来,随着半导体工艺制程逼近极限,CPU算力的增长也渐趋平缓。曾经推动全球计算产业大发展的CPU,如今正陷入算力瓶颈。

  21世纪头十年,研究人工智能的科学家们曾到处寻找一种高效且低成本的算力,新利体育以便帮他们完成大吞吐量的数据处理,训练算法。

  原因是,这种非x86架构的图形处理芯片,拥有动辄几百个内核,能够并行地同时处理数千个线程。

  作为这场革命的引领者,谷歌大脑之父吴恩达后来重新做了一次识别猫脸的实验,结果只用了16台电脑、64个GPU,比用CPU整整节省了近百倍。

  在这个新的计算时代,各种非x86架构的算力百花齐放,以满足复杂场景下,对算力更加多样化的需求。

  此前,无论CPU还是GPU,都属于通用芯片,它们基于半个多世纪前的冯·诺依曼结构设计,可胜任大多数的通用计算场景。

  但这种基于指令集的计算架构,需要在内存和处理单元间传输数据,不但影响了效率,还增加了功耗。

  FPGA和ASIC不同,它们是一种专用芯片,没有指令集,也无需共享内存,而直接以并行和流水线的方式处理数据基建。不但速度快,功耗也低得惊人。

  当然,代价也不菲。由于是专用芯片,它们只能用于特定目的。其中,ASIC完全针对客户定制;而FPGA属于半定制,现场可编程,可重复使用。

  自从1985年,赛灵思(Xilinx)创始人罗斯·弗里曼发明FPGA以来,这种芯片已广泛用于许多要求低时延的场景。

  比如,5G通信基站和自动驾驶,后者几毫秒的刹车时延就可能致命。还有金融市场高频交易、军用导弹制导系统,等等。

  不仅如此,今天,FPGA正与GPU一起,成为全球高性能计算(HPC)和大型数据中心的加速器。

  前者以速度取胜,后者擅长大吞吐量数据处理,它们如同人的四肢。CPU则形同大脑,负责统筹、调度各种计算资源。

  但大数据和人工智能时代的到来,让传统设备不堪重负。最终,微软不得不用FPGA来加速计算。

  如今,微软已在自家数据中心、一半以上的服务器部署了FPGA加速卡。亚马逊、IBM等全球科技大佬也纷纷入局。

  就连英特尔,也顾不上身段,斥资167亿美元,收购了全球第二大FPGA芯片制造商Altera,试图续写神话。

  谷歌则基于ASIC架构,开发了一款专门用于加速神经网络计算的TPU芯片。

  20年前,人类进行一次全基因组测序,需要数年之久,现在只需要1天。在这背后,是成千上万倍的算力提升。

  在算力需求还不大的年代,功耗并非大问题。但如今,随着全球HPC和大型数据中心的兴建,高耗能正成为一个棘手问题。

  传统CPU,无论硬件设计还是软件设计,功耗都不占优。硬件层面,同等算力下,采用流水线设计的ASIC和FPGA,功耗比CPU低很多。

  软件层面,x86 CPU采用复杂指令集,与采用精简指令集的ARM等芯片比,功耗天生就吃亏。

  由此可以预计,未来ARM、FPGA、ASIC等低功耗的绿色计算,将大行其道。

  多元化的格局,也为全人类提供了一种更安全的计算,同时避免对某种单一计算架构的过度依赖。

  1882年9月4日,爱迪生亲手合上世界上第一个商用电力系统的电闸,电流沿电线从珍珠街电站流向曼哈顿金融区,照亮大半个纽约。

  一轮接一轮电力大基建,使得美国人率先开启了电气时代,并为美国经济注入强劲动力。最终,美国取代欧洲,成为新的世界中心。

  在中国,12.9亿手机用户、近1亿个体户和2000多万家企业,每天都要靠算力来完成各种线上线下交易。

  不仅如此,算力还支撑着从VR/AR到自动驾驶,从人工智能到工业互联网……所有我们生活中的新科技、新产业,正在改造着传统产业的面貌。

  因为有了更强的算力,智慧工厂、智慧农场、智慧交通、智慧医疗、智慧政务……不断从理想变为现实,并由此带来更高的效率和更高的产出。

  在美国,随着智能机器人等基于智能计算的新技术不断应用在传统制造业,未来预计将为美国制造业带来 1700 亿美元的额外产出。

  因为算力对经济的这种强大驱动力新利体育,全世界正掀起一场大规模的新基建。在中国,新基建更是已上升至国家的发展大战略。

  从5G、特高压、高铁、充电桩,到AI、大数据中心、工业互联网……七大领域,背后都需要算力作支撑。

  北京、杭州、深圳、上海,你方唱罢我登场。就连昔日偏远的贵州,也凭借华为、苹果、腾讯等公司的大数据中心落地,上演了一场GDP逆袭。

  在这些大数据中心里,x86的CPU架构不再一统天下,各种异架构芯片“捆”在一起,共同为社会输出算力。

  过去,华为的算力以x86为主,如今它面向端、边、云,提供一种鲲鹏+昇腾+CPU+GPU+NPU的多样性算力,并围绕鲲鹏形成了一个产业链。

  阿里平头哥,则基于RISC-V指令集,开发了自己的AI芯片——含光800。

  擅长人工智能的百度,也在多年部署FPGA加速器的基础上,打造了昆仑AI芯片。

  在国家七大超算中心,国产自研的申威26010处理器正在支撑着全世界仅次美国的最强算力。一个动力充沛、多样性的算力时代正在来临。

  未来,这个新的算力时代不但将催生一个万亿级产业,更将通过新基建,源源不断地为中国经济注入澎湃的动力。

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