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談談四川省長的「1號創新工程」

2024-05-13科技

近期,四川省委省政府將人工智能明確為全省1號創新工程。兩會上,省委副書記、省長黃強表示:

要以超常規最大力度精準支持人工智能產業發展。

相比一般情況下四平八穩的官方表述,這句話很不尋常,對此我們理解如下:

「精準支持」是杠桿的 支點 ,決定作用方向,要求預測未來布局當下,立足過往決勝未來;

「最大力度」是杠桿的 長度 ,決定影響程度,取決於國家支持、地方投入與社會參與;

「超常規」是杠桿的 彈性 ,決定應變能力,表現為適度超前、容忍失敗、久久為功。

現如今給人工智能上杠桿,就如歷史上盧溝橋槍響,華北前線告急,四川大後方全民動員。

大國競爭,以前是地緣政治,現在,則兼具 「產緣政治」 ,追求在某些產業鏈中的影響力和權力投射。美國仍然牢牢把握在集成電路、人工智能等領域的掌控能力,而且跟排名第二的差距越來越大。

過去資訊科技革命,無論是電腦、手機等終端叠代,還是PC、流動互聯網的網絡叠代,主要還是在消費經濟層面。現在人工智能革命,則將改變消費、工業、治理乃至軍事等諸多領域,無遠弗屆。

【Big Ideas 2024】報告判斷, 未來AI顛覆性技術的融合將定義全球下一個十年的發展, 經濟增速可能從過去125年每年平均3%, 加速至未來7年的7%。

去年經濟 增速, 中國 5%,美國2.5%,我們以超越對手兩倍增速發展,正常情況下贏得比賽毫無懸念。但如果美國甩出人工智能等顛覆性技術王炸,驟然將經濟增速提至7%,鹿死誰手則未嘗可知。

人工智能的競爭,正日益演變為綜合國力的全面較量,所以我們會看到美國寧可放棄中國龐大市場,也要沿著 芯片硬件效能——算力軟件生態——AI大模型 這條產業鏈全力封堵。

去年10月美國禁售輝達高效能芯片,阻斷中國獲取高質素人工智能算力;今年初Sora釋出,祭出顛覆各行各業的人工智能殺手級套用;剛剛,傳來輝達禁止 國產AI芯片相容CUDA生態的訊息。

「產緣政治」的盧溝橋槍聲已然響起,丟掉幻想,準備戰鬥!

西決生死,東決繁華。兩千年來,四川作為地緣政治的大後方,多次 挽狂瀾於既倒,扶大廈之將傾。從今往後,四川依舊會作為 「產緣政治」的大後方, 以超常規最大力度精準支持人工智能產業發展, 為國家在全球人工智能競爭中提供堅實的支撐 與後盾。

為此,我們分析產業發展趨勢與技術變革走向,提出「4個大後方+1個創新探索」。

一、提前布局國產推理算力大後

預測未來布局當下,建議四川對接各大央企與平台企業大模型,謀劃在川布局推理算力中心。

當前,國內通用大模型均部署在自有數據中心,這是因為在訓練階段,處理海量訓練數據不宜遠端傳輸,且大量技術人員要長期在數據中心開發大模型,就近不就遠。如百度文心一言大模型部署在百度2012年投建的陽泉智算中心,科大訊飛星火大模型部署在合肥總部數據中心。

今後幾年, 大模型訓練完畢投入使用, 「百模大戰」分出勝負,幾個贏家將迎來暴漲的推理算力需求,集訓練推理於一身的數據中心模式將不堪重負。

第一, 推理算力總體需求量將遠超訓練算力,需要多個數據中心承載。 據中金測算Sora的理論算力成本,其訓練算力約為GPT-4的10倍,推理算力高達約GPT-4的2000倍,相當於訓練算力的200倍。

第二, 推理算力要靠近使用者側快速響應需求,需要在多地建設數據中心。電商快遞企業將倉儲中心分布在東西南北中幾個中心城市,以提高物流效率,推理算力的部署同樣可以參考這種模式。

第三, 推理算力中心布局要符合國家戰略規劃,需要在「八大樞紐、十大集群」之內建設。國家「東數西算」工程規劃了8地國家算力樞紐節點,10個國家數據中心集群,規劃之外建設數據中心不獲國家政策支持。

第四, 推理算力芯片無需高精度高效能,國產14nm中制程芯片就能滿足。 阿裏巴巴、騰訊等已向輝達明確表示,今年訂單將遠少於計劃量,輝達降級版芯片的效能和性價比均大幅下降,這些中國科技巨頭已將更多希望寄托在中國本土芯片上。

最後, 推理算力不間斷支撐千行百業套用,需要在安全環境下穩定執行。世界百年未有之大變局加速演進,和平發展主題籠上鬥爭 沖突的 陰影,推理算力中心選址必須重視地緣政治大後方。

綜合考慮,在川建設國產推理算力大後方兼具了 安全與發展 的雙重優勢。一方面,四川地處中國西部內陸地區,地理位置相對安全,遠離了自然災害和地緣政治風險的高發區域,為推理算力中心的安全執行提供了天然屏障。另一方面,四川在 「八大樞紐、十大集群」之內 ,擁有豐富的人才資源、完善的產業體系和良好的創新環境,為國產推理算力的發展提供了堅實的基礎和廣闊的空間。

二、錨定雙中心打造華為曙光大後方

推理算力大後方需要具體承建方,實質上就是打造華為曙光的大後方。

立足過往決勝未來,在川布局推理算力中心已有堅實基礎,尚需引進華為、曙光兩大企業多部門協同,以及配套供應商 形成產業生態集群。

成都是繼上海之後,全國第二個投運超算和智算雙中心的城市。 國家超算成都中心、成都智算中心分別於2020年、2022年建成投運,創造了兩個西部第一, 承建方分別是曙光與華為。

由於國產算力生態尚未普及,2023年由AI大模型引爆的算力紅利,絕大部份流入了輝達的口袋,超算智算嘗到甜頭不多。

但不久後的將來, 中美合力將迅速普及國產算力生態。 從中國的角度看,算力自主意味著芯片自主、套用自主、工業自主,是關系國計民生的大事。從美國的角度看,掐斷算力供應鏈,有利於拖慢中國人工智能發展行程,與之相比的市場損失是可以承受的,這是政治邏輯,不同於過往商業邏輯。

過去,美國電腦手機生態放任中國使用、相容甚至盜版,既占領市場又打壓民族生態,一箭雙雕。但在人工智能時代,不光是底層芯片斷供,連上層ChatGPT、Claude等AI大模型套用也逆向「建墻」——這是一場全方位的封鎖。

即便從非官方渠道進口輝達高效能芯片,也面臨監測IP地址 遠端鎖卡 的風險,為安全起見,多家企業僅用於區域網路訓練,不敢貿然聯入公網推理。盡管目前沒有確鑿證據表明遠端鎖卡已在國內發生,但這始終是一柄達摩克里斯劍高懸頭上。

2023年,科大訊飛的星火大模型采用華為昇騰算力訓練,兩家都是名列美國實體清單的企業,因此就算動用 1000 多技術人員轉碼也在所不惜 (將輝達CUDA生態程式碼轉為華為昇騰生態程式碼)

可以預見,這並非個案,無論是被迫還是自願,將來會有越來越多的AI大模型企業加入到國產算力生態行列。年初國資委召開專題會議,要求央企建設智算中心開發大模型 更是要用到國產算力, 10家中央企業簽訂倡議書, 四川適度超前布局的超算智算雙中心將獲得先發優勢。

未雨綢繆, 雙中心的體制機制最佳化、芯片換代、網絡提速、專案擴建 等事項都應密鑼緊鼓進行,以免將來措手不及,起個大早趕了晚集。

這需要將華為曙光 兩家公司的研發、生產、銷售、管理等多個職能部門都落在成都,以及隨之而來的芯片、儲存、伺服器等上下遊供應鏈夥伴,才能構築健全的國產算力大後方。

如今四川華鯤振宇昇騰伺服器市占率全國第二,成都建有兩座大型芯片晶圓廠,具備了打造華為曙光大後方的基本盤,但這還遠遠不夠,畢竟相比東部四川市場還不夠大。 從政府有為的角度,除了地方繼續加大投入,更重要的是爭取國家支持,形成最大力量。

如同當年大三線建設推動了東北重工業的西遷,現如今,有關算力產業的企業也應考慮向西部地區,尤其是向四川進行戰略性布局和轉移。

值得註意的是,這是國家重大戰略實施和重點領域安全能力建設,屬於今年政府工作報告提到的萬億特別國債支持範圍。

三、關註存力打造近存計算大後方

持續強調算力之後,存力的重要性也浮上水面。2021年四川與華為簽訂協定打造中國「儲存谷」,有望在人工智能時代大顯身手,還需進一步推進落實,打造近存計算大後方。

目前存力有三方面被低估:一是儲存周期反轉,漲價的持續性被低估;二是存力受益於AI的創新驅動被低估,目前制約全球人工智能發展速度的是算力底座,而制約算力產能的核心是HBM;三是存力國產替代的緊迫性被低估。

未來,大模型推理效能可能因HBM的近存計算 (Processing in Memory, PIM) 技術而實作重大突破。如果能在記憶體中以較低的計算成本直接進行計算,就無需占用寶貴的記憶體存取頻寬。HBM-PIM技術的套用有望顯著提升大模型推理效能,並在很大程度上解決記憶體瓶頸問題。

HBM的價格大約是標準儲存芯片的5倍,在近幾年儲存芯片景氣低迷的環境下,率先實作HBM的海力士在2023年三季度首次扭虧為盈。三大原廠海力士、三星、美光2023年HBM市占率分別為53%、38%、9%,總計100%市占率,國產替代迫在眉睫。

去年7月14日,華為釋出了一款具備近存計算的AI儲存新品,並透過旗下深圳哈伯科技投資合夥企業參股華海誠科。後者是環氧塑封料領域A股唯一上市公司,該技術方向的HBM已實作小批次生產與銷售,一旦國內打通HBM制造等全部環節,公司可以順勢打入華為昇騰芯片的供應鏈中。

目前,四川具備突出的儲存研發優勢,由華為成研所牽頭,還需引入產品團隊,打通研發與生產, 吸引大批上下遊企業聚集,形成一個完整的儲存產業生態鏈,四川才能具備發力HBM近存計算的基礎優勢。

四、立足清潔能源打造算電協同大後方

算力離不開清潔能源的支撐,電力成本占數據中心營運成本近60%。四川是全國水電第一大省,需要考慮將電力優勢轉化為算力優勢,打造算力電力協同大後方。

特斯拉CEO馬斯克預計,兩年內將由「缺矽」變為「缺電」,而這可能阻礙 Al 的發展。 黃仁勛等人提出,AI的盡頭是光伏和儲能,需要大力發展可再生能源,以減少對化石燃料的依賴,降低碳排放,為 AI 提供更為清潔且源源不斷的動力。

四川水電同樣是一種清潔動力。 國家「十四五」規劃的9大清潔能源一體化大基地中,就包括四川的金沙江清潔能源基地 裝機容量達千萬千瓦級 ,完全可以滿足數據中心用電需求,未來綠色數據中心全部使用清潔能源將具備現實基礎。

但是四川水電供給成都算力中心並無價格優勢。 一家成都算力中心向雨前顧問透露,去年電價上漲了近30%,一度電從5毛漲到了6毛多。

2023年該算力中心300P算力基本滿負荷運轉,其智算平台年耗電大約500萬度,按6毛度電計算,每月每P算力光電費就要833元。據悉, 沈陽算力每月每P低到了800元左右,比成都算力所耗電費還低。

當前人工智能企業最大成本來自算力,據雨前顧問調研,成都某遊戲AI企業算力成本占比60%,超過了人力成本。

如今全國各地都在努力降低算力成本 ,以作為招引人工智能企業的重要籌碼。 杭州市委書記 劉捷在新春第一會鄭重承諾,著力打造全國算力成本窪地和模型輸出地,將人工智能時代的算力成本降至最低作為目標。

如何發揮水電第一大省的優勢,解決電價問題,是四川發展人工智能產業的一道必答題。

究其原因,是四川作為全國的能源大後方,肩負著西電東輸的重任,因此四川豐富的水電資源更多是供給東部地區,以致於自身尤其是成都並無太大的電價優勢。

如何在保障東部能源供給的同時,還能有效降低成都算力中心的電價?

去年底,國家發改委、國家數據局等部門出台【深入實施「東數西算」工程 加快構建全國一體化算力網的實施意見】,首次提出「算力電力協同」。

相關負責人表示,統籌算力電力協同布局,有助於促進風光綠電消納和數據中心零碳發展,加快實作「雙碳」目標。

意見創新算力電力協同機制,包括支持國家樞紐節點地區利用「源網荷儲」等新型電力系統模式,探索分布式新能源參與綠電交易,鼓勵數據中心間開展碳匯互認結算探索等。

打造算力電力協同大後方,或是破解成都算力中心電價問題的一條路。

五、升級智慧蓉城創新探索政務大模型

從政府有為的角度,立足智慧城市基礎,四川可以創新探索政務大模型。

四川沒有大型平台經濟企業,不具備打造通用大模型的條件,中小行業大模型可盡量按照市場規律引導執行, 而政務大模型則需要充分發揮政府主導作用,整合各方資源推動創新發展

打造政務大模型的關鍵是豐富高質數據 。智慧蓉城執行幾年來,已經匯集了大量的政府數據,為構建政務大模型提供了寶貴的資源。要充分利用這些數據,還需進一步打通各部門之間的數據壁壘,實作數據的共享和互通。

需要在全省層面統籌提升數據資源供給能力,構建「數據要素X」的基礎,才能有「人工智能+」的套用。

隨著政府大模型的逐步完善和套用,智慧蓉城將實作升級版,為成都的經濟社會發展註入新的活力。此外,這一成功實踐還可以為其他地區提供有益的借鑒和參考,推動全國範圍內的智慧城市建設不斷向前發展。

這將是一個長期而復雜的過程,需要政府、企業和社會各界的共同努力和協作。