图源:千库网
在人工智能快速发展的今天,算力已成为驱动技术革新和产业升级的核心“数字能源”。2025年8月14日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会,会上提到“十四五”时期我国数字基础设施实现长足发展,算力总规模位居全球第二。
是不是感觉很振奋人心,但是又不知道发生了什么?这条看似“技术向”的新闻,其实与我们每个人的生活、与千行百业的未来都息息相关。今天,就让我们一起来聊聊“算力”这档子事。
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什么是算力
算力(Computational Power,CP),最严谨的定义是“计算机系统在单位时间内可完成的浮点运算次数”,计量单位是每秒浮点运算次数FLOPS(Floating-point Operations Per Second)。
形象地说,如果把数据比作“水流”,网络是“水管”,那么算力就是“抽水泵”,“抽水泵”的动力越强,单位时间抽取的“水”就越多。国家数据局在统计中统一采用“FP32理论峰值”作为度量基准,以避免不同精度口径带来的混乱。
根据工业和信息化部等六部门印发的《算力基础设施高质量发展行动计划》规定,算力计算公式为:
截至2024年底,全国算力规模达到280 EFLOPS(每秒百亿亿次浮点运算,FP32)。
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算力的“四大门派”
根据工信部《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023)》、中国算力大会发布的《中国算力白皮书(2022年)》等文件,算力可划分为四类:
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通用算力(基础算力)
•芯片:x86、ARM、国产C86、RISC-V等CPU;
•场景:政务云、企业ERP、网站托管、金融核心交易系统等;
•占比:根据《全国数据资源调查报告(2024年)》所公布的数据计算,通用算力约占全国算力总规模的65%(含边缘)。
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智能算力
•芯片:GPU、NPU、FPGA、ASIC;
•场景:大模型训练、自动辅助驾驶实时推理、AI医疗影像、工业视觉质检等;
•占比:根据《全国数据资源调查报告(2024年)》所公布的数据计算,智能算力约占全国算力总规模的32%。
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超算算力(HPC)
•芯片:CPU+GPU异构众核;
•场景:全球气候模拟、新药分子动力学、核聚变仿真、航空发动机设计等;
•代表:国家超算无锡中心“神威·太湖之光”、广州中心“天河二号”;
•占比:根据《全国数据资源调查报告(2024年)》所公布的数据计算,超算算力约占全国算力总规模的3%,但单节点性能可达E级(百亿亿次)。
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边缘算力
•形态:把上述三类算力“裁剪”到城市、工厂、路口、基站等地;
•场景:AR/VR低时延交互、车联网V2X、智慧零售等;
•规模:截至2024年9月,5G基站总数达408.9万个,已实现“乡乡通5G”,建成全球规模最大、技术领先的基础网络。5G行业虚拟专网数超4.5万个作为边缘载体,有效满足各行业对网络定制化、数据本地化、管理自主化的应用需求。
(注:以上关于算力的划分以产业为基础。中国信通院编写的《中国算力发展指数白皮书(2022年)》从设备层面将算力划分为基础算力、智能算力、超算算力三种,二者的区别主要在于边缘算力是否为单独类别。本文采用了中国算力大会发布的《中国算力白皮书(2022年)》的划分方法是为了更直观地展示不同算力的应用场景,边缘算力在全国算力规模统计时不单独计算。)
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全国算力该如何“丈量”
即便不是相关从业人员,也能想象到“全国算力”是个天文数字,如此巨大的数据量,该如何实现统计呢?
如果把全国算力规模比作一座巨型水电站的“总装机容量”,那么官方统计流程就像电力部门量测这组装机一样严谨:由工信部牵头,中国信通院做技术支撑,依据《算力基础设施高质量发展行动计划》和国标GB/T 41783-2022,先把所有在运、在建和规划的数据中心、智算中心、超算中心以及边缘节点统统纳入统计范围,把CPU、GPU、FPGA、ASIC等各类芯片的运算能力统一折算成FP32理论峰值并以EFLOPS为唯一量纲;接着让运营主体每季度在“中国算力平台”直报机架、设备型号与功耗,平台再随机远程抽检至少一成机房、省级通信管理局现场核查电表与流量仪,最终由信通院用同一把“尺子”汇总成全国总量,并通过工信部新闻发布会向社会发布。
全国算力统计是技术+政策+审计三位一体的系统工程,通过标准化折算、多级核验和权威发布,确保数据真实可比。
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数字时代的“隐形引擎”
据测算,在算力中每投入1元,平均将带动3至4元经济产出。从某种意义上说,一个国家的算力发展水平,也将极大影响这个国家创新发展的高度和经济长期增长的后劲。
预计“十四五”时期,大数据中心投资以每年超过20%的速度增长,累计带动各方面投资将超过3万亿元。 据国家数据发展研究院的研究数据,2024年,全国数据企业数量超40万家,数据产业规模达5.86万亿元,较“十三五”末增长117%,预计未来几年仍将保持较高的增长水平。“东数西算”工程的实施带动了IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源等产业链的发展。这背后都离不开算力的驱动。
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经济社会高质量发展正深刻受益于强大算力的赋能。智能计算深度融入制造业、服务业和农业,驱动智能化升级,显著提升生产效率和产品价值;前沿科技创新依托海量计算资源,加速从基础研究到突破的进程;普惠服务通过便捷获取的计算能力得以实现,助力中小企业发展并保障民生服务高效运行;区域协调发展借力优化的计算资源布局,带动欠发达地区增长。作为关键基础设施和新型生产要素,计算能力已与水电气同等重要,是衡量数字经济发展水平与未来潜力的核心指标。
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谁掌握先进算力,谁就拥有打开数字文明之门的钥匙**。**280 EFLOPS的算力洪流,正在神州大地上奔涌不息,从指尖轻触的便捷支付到实验室里的星辰大海,从工厂车间的精密制造到广袤田间的智慧耕耘,无处不在的算力,如同新时代的“电力”,为高质量发展注入源源不断的动能。
展望未来,随着“东数西算”工程的深入推进、智能算力需求的爆发式增长以及量子计算等前沿技术的探索,我国正向着“算力强国”的目标稳步迈进。持续优化算力结构、提升使用效率、突破核心技术、深化应用赋能,中国的算力底座必将更加坚实,为民族复兴伟业构筑起强大的数字基石。
参考资料:
1. 《算力基础设施高质量发展行动计划》[9]
https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202310/content_6907900.htm
2. 《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》
https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-07/14/content_5624964.htm?ivk_sa=1023197a
3.新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)解读
https://www.gov.cn/zhengce/2021-07/16/content_5625389.htm
https://content-static.cctvnews.cctv.com/snow-book/index.html?item_id=16829675630226307114
4.《如何认识发展算力的重要意义》
http://www.qstheory.cn/qshyjx/2024-05/29/c_1130153354.htm
5.《把算力转化为现实生产力(人民时评)》
http://opinion.people.com.cn/n1/2023/0824/c1003-40062733.html
6.《国家数据局发布<数字中国发展报告(2024年)>》
https://mp.weixin.qq.com/s/-N78kq7C_tcPVwRbqTiF-w
7.《我国算力规模全球第二,AI专利数占全球六成!这场发布会信息量很大》
https://mp.weixin.qq.com/s/xqpYUc5fOqKj0_VRkPBdfA
8.《2024中国算力大会丨中国信息通信研究院院长余晓晖:全方位解读中国综合算力指数》
https://mp.weixin.qq.com/s/7uePCWKw96pzR-U9yKkGrQ
9.《国家发改委:大数据中心投资将以每年超过20%的速度增长》
https://mp.weixin.qq.com/s/YxUGGu2n907kHXuHmyKTYw
10.《5G规模化应用扬帆远航》
https://jingji.cctv.com/2024/12/09/ARTITHVhNBeGXdvzlanCyiX6241209.shtml
11.《数字中国发展报告》(国家数据局)
12.《全国数据资源调查报告(2024年)》(全国数据资源统计调查工作组)
13.《模块化数据中心通用规范》(GB/T 41783-2022)
14.中国信通院《中国算力发展指数白皮书(2022)》
15.中国信通院《中国综合算力评价白皮书(2023年)》
16.《中国算力白皮书(2022年)》(中国算力大会发布)
作者:蝌蚪君
审核:刘颖 李培元
审核专家:兰名荥 北京邮电大学信息通信全国科普教育基地副主任、副教授
来源: 蝌蚪五线谱