通算、智算、超算……都该怎么算?

2025-08-30 09:31:43 科技

【导(dǎo)语(yǔ)】在人工智能日新月异的今天,算力已成为推动技术革新与产业升级的关键“数字能源”。近期,我国宣布算力总规模已跃居全球第二,这一里程碑式的成就不仅振奋人心,更与我们每个人的生活及各行各业的未来紧密相连。本文将深入探讨算力的定义、分类、统计方法及其在数字时代的重要作用,揭示这一“隐形引擎”如何为经济社会的高质量发展注入不竭动力,并展望我国向“算力强国”迈进的广阔前景。

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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(zǒng)规(guī)模(mó)位(wèi)居(jū)全球(qiú)第(dì)二(èr)。

是(shì)不(bù)是(shì)感(gǎn)觉(jué)很(hěn)振(zhèn)奋(fèn)人(rén)心(xīn),但(dàn)是(shì)又(yòu)不(bù)知(zhī)道(dào)发(fā)生(shēng)了(le)什(shén)么(me)?这(zhè)条(tiáo)看(kàn)似(shì)“技(jì)术(shù)向(xiàng)”的(de)新(xīn)闻(wén),其(qí)实(shí)与(yǔ)我(wǒ)们(men)每(měi)个(gè)人(rén)的(de)生(shēng)活(huó)、与(yǔ)千(qiān)行(xíng)百(bǎi)业(yè)的(de)未(wèi)来(lái)都(dōu)息(xi)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:

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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(zhì)2024年(nián)9月(yuè),5G基(jī)站(zhàn)总(zǒng)数(shù)达(dá)408.9万(wàn)个(gè),已(yǐ)实(shí)现(xiàn)“乡(xiāng)乡(xiāng)通(tōng)5G”,建(jiàn)成(chéng)全球(qiú)规(guī)模(mó)最(zuì)大(dà)、技(jì)术(shù)领(lǐng)先(xiān)的(de)基(jī)础(chǔ)网(wǎng)络(luò)。5G行(xíng)业(yè)虚(xū)拟(nǐ)专(zhuān)网(wǎng)数(shù)超(chāo)4.5万(wàn)个(gè)作(zuò)为(wèi)边(biān)缘(yuán)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(wèi)了(le)更(gèng)直(zhí)观(guān)地(de)展(zhǎn)示(shì)不(bù)同(tóng)算(suàn)力(lì)的(de)应(yīng)用(yòng)场(chǎng)景(jǐng),边(biān)缘(yuán)算(suàn)力(lì)在(zài)全国(guó)算(suàn)力(lì)规(guī)模(mó)统(tǒng)计(jì)时(shí)不(bù)单(dān)独(dú)计(jì)算(suàn)。)

千库网_配有超级计算机灯的现代服务器机房_摄影图编号20917847.png

图源:千库网

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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(gāi)如(rú)何(hé)实(shí)现(xiàn)统(tǒng)计(jì)呢(ne)?

如(rú)果(guǒ)把(bǎ)全国(guó)算(suàn)力(lì)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。

千库网_手机连接全球网络互联网、商业、物联网、大数据技术通信计算机创新在线未来营销网络、社会发展软件。_摄影图编号18631868.jpg

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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。

千库网_微芯片CPU处理器在黑色印刷电路板计算机主板上与超级计算机电子器件内部元件的微距特写。_摄影(yǐng)图(tú)编(biān)号(hào)3930070.png

图(tú)源:千库网

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(de)算(suàn)力(lì),如(rú)同(tóng)新(xīn)时(shí)代(dài)的(de)“电(diàn)力(lì)”,为(wèi)高(gāo)质(zhì)量(liàng)发(fā)展(zhǎn)注(zhù)入(rù)源(yuán)源(yuán)不(bù)断(duàn)的(de)动(dòng)能(néng)。

展(zhǎn)望(wàng)未(wèi)来(lái),随(suí)着(zhe)“东(dōng)数(shù)西(xi)算(suàn)”工(gōng)程(chéng)的(de)深(shēn)入(rù)推(tuī)进(jìn)、智(zhì)能(néng)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(jìn)。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(sān)年(nián)行(xíng)动(dòng)计(jì)划(huà)(2021-2023年(nián))》

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