全国政协委员张云泉：算力经济时代 算网融合带来新变局
在2023年第四届中国数据中心绿色能源大会上，由CDCC、益企研究院、中国智能计算产业联盟联合打造的“算力经济 算网融合专场”备受关注。来自不同领域的专家、生态伙伴、用户共同探讨以算力为核心生产要素的算力基础设施的变革与发展。
算力作为数字经济的核心生产力成为共识，在从事超级计算 30 余年的过程中，全国政协委员、中科院计算所研究员、益企研究院首席专家顾问张云泉博士对计算技术的发展和应用有深刻的理解，于2018年提出“算力经济”这一概念，并在相关调研实践中不断总结，最后形成了“超算与人工智能融合创新的算力经济时代”的思考。张云泉博士受邀参加专场，并在开场作了“算力经济发展的趋势分析与展望”的分享。
以下内容根据现场演讲分享整理。
人类社会在不断的发展，整个社会将进入一个以计算为核心驱动力的智能世界。几年前华为发布了《泛在算力：智能社会的基石》的白皮书，引发了我的很多思考：算力会成为像电力一样的生产要素，我们将从使用热力、使用电力电网的时代进入到算力经济时代。
全国政协委员、中国科学院计算技术研究所研究员张云泉博士
洞察算力产业 提出算力经济
2018年，我在参加地方政府的一次活动时提出了“算力经济”这个概念。基于该地的产业发展和资源情况，我建议可以发展算力产业和算力经济。
2021年，在中国高性能计算机TOP100排行榜中，我们发现从事超级计算的机器前10名有七八台已经不是专门用于某一个行业的计算。过去超算主要集中于科学计算、政府行业、能源行业、电力行业以及气象领域，但随着许多互联网公司开始申报超级计算机， 在TOP100中，有30%的系统都来自互联网行业。我们把这些新的机器平台定义为算力服务业，这个趋势在进一步扩大，更多的大机器被投进来。除了无锡、广州（的国家超算中心）之外，很多的机器用于算力服务业。我们统计算力服务的性能比例在2022年达到了56%，算力服务业迅猛增长。
算力服务异军突起，意味着中国进入算力经济时代。算力成为当前数字经济时代很关键的要素，以计算为核心的算力经济将成为衡量一个地方数字经济发展程度的代表性指标和新旧动能转换的主要手段。
算力是硬件和软件配合共同执行某种计算需求的能力。算力服务是提供算力的一种商业模式，有四个环节，包括：
☞ 算力生产者，
☞ 算力调度者，
☞ 算力服务商，
☞ 算力消费者。
包含这四个参与者在内的算力产业链上算力经济模式，我称之为“狭义算力经济”。
在数字经济时代，算力成为新的生产力，算法是新的生产关系。算力经济在中国发展得很迅猛，去年已经达到到45万亿。根据瑞士洛桑国际管理发展学院发布的报告，在总算力上，中国排在美国之后，把手机、服务器、超算、云计算、边缘计算加在一起，我们是仅次于美国的。但是在人均上，我们是排在波兰的后面，依然有很大的算力缺口。算力与自动化水平是密切相关的，在自动化上我们作为中等国家与发达国家还是有很大差距。
随着大模型ChatGPT的爆发，业界普遍乐观看待算力增长前景。人工智能、5G、物联网、区块链、虚拟现实、元宇宙都需要算力。2020年，全球算力规模达到429EFlops，增速达39%。预估未来5年全球算力规模将以超过50%的速度增长，到2025年整体规模达到3300EFlops。整个社会都会向智能化、自动化转型带来巨大的需求，所以IT产业界需要进行创新，从芯片、算法、数据等各种场景创新来解决问题。
《算力:数字经济的新引擎》中将算力经济进行了定义：算力经济是数字经济衍生的一种新经济形态,以数据作为主要生产要素,通过算力、算法、算效等技术创新,促进数字经济与实体经济深度融合,实现效率、效能、质量提升和经济结构优化升级的一系列经济活动。主要产业包括：
一是围绕算力形成的计算产业,如数据中心、芯片、元器件、操作系统、应用软件等;
二是为数字产业化、产业数字化和城市数字化提供算力基础设施和支撑保障的新模式新业态，即算力+产业体系。
今年6月，我与张福波老师共同出版的《算力经济：从超级计算到云计算》正式发布，该书很好地总结了算力经济提出的过程，包括超级计算的基础知识，以及云计算的趋势和大模型的影响。
超算与AI融合创新
随着模型参数不断的演进，从几个亿到上千亿，对GPU的需求越来越大，对算力产生了巨大的需求。一年前，我们发现GPT3（感知智能）对超算是一个杀手级应用，当时国内超算没有一家能算，所以必须建设新的智算中心。未来GPT4可以达到万亿参数，发展比我们预料的要快，有赖于技术的进步，算力成本将不断降低。而未来是多模态的应用，目前我国还没有推出多模态模型，还在GPT3基础上研发，该领域暂时存在差距，我们需要奋起直追。
算力在大类上分三类：一类是基础算力，一类是超算算力，还有一类是智能算力。
这几年智算的比例快速上升，基础算力也在增加，但是超算算力增加比较慢，因为它的产业相对比较稳定。国家信息中心在2020年12月发布了《智能计算中心规划建设指南》，指南把算力的释放、调度、聚合和生产全部规划出来了，主要是实现产业智能化、智能产业化方面的需求。
目前全国已经有30多家智算中心在建设。智算中心比超算中心更有吸引力，具备四大特征：
1. 可以提供更低成本的算力，普惠算力；
2. 将大数据在平台汇聚，安全可信；
3. 实现政产学研协同创新，打破分割；
4. 采用液冷技术降低功耗，绿色低碳。
目前算力中心大概有四类：传统的超算中心、智能计算中心、一体化大数据中心以及城市云脑。
AGI时代来临 催生MaaS商业模式
大模型（ChatGPT）最早由OpenAI研发，2016年获得了1亿美元投资，后来得到了10亿美元，经过长期低调的研发后推出，从 GPT3 到 ChatGPT 的过程，是大模型技术发展的关键节点。ChatGPT的关键是模型要足够大，涌现的特性是在几百亿参数之后才会出现，另一个是指令对齐，还有增强学习、人的价值观对齐。
全世界对ChatGPT有不同的看法，争议很大。但大模型时代来临之后很多行业会被取代和颠覆。大模型的三个阶段是理论化、工程化、产业化。未来我们会进入产业化时代，向各个行业渗透。当前我们认为已经完成了数字化时代将进入了模型时代，未来会进入聚生智能的行动时代。
算网融合催生新变局
人类有了电网，相应有了算网。国家提出了东数西算工程来解决东部和西部算力不平衡的挑战。算力网络解决了连接、计算和感知的三要素的问题，类似于电网，是资源层、调度层和运营层，还有其他方面的安全问题。
算力服务的快速崛起，意味着我们进入了算力经济的时代。对于未来的展望讲过很多，东数西算工程标志着算力经济时代正式的拉开帷幕。未来，算力将加速普及，类似于电力插座变成算力插座。我们使用算力不需要带一台电脑，随便一个卡或者一个东西，就可以通过一个标准的计量方式来使用算力。未来还可能会出现类似于发电厂的算力工厂，尤其在西部地区会出现，据说在煤矿、水电站的附近已经开始建设算力工厂，电力极其便宜，成本特别低。
随着算力服务的发展， 未来在算网时代有三类不同角色：一是网络通信商，通过算网融合参与进来；另外超算的供应商、云计算供应商，通过超算互联网也会参与提供算力服务；还有国家电网通过建设发电厂，参与提供算力服务。三类角色从不同的技术途径抢占算力服务市场。基于此，目前急需尽快推进国家算网、算力调度、算力交易等方面的新型组织机构和平台的建设，推出算力服务的评测标准，确保算力服务健康发展。
益企研究院秉承“全栈数据中心”理念，自2018年发起“数字中国万里行”。结合多年来对CPU、GPU等算力技术发展的持续追踪，最近发布业界首个以算网融合为核心的多元算力研究报告：《算力经济时代·2023新型算力中心调研报告》。2023年7月，我们将继续开启新一年度“数字中国万里行”，欢迎各位专家和从业者垂询。