无锡塑造新型算力格局

陈曦 2022-07-27

一杯咖啡每次喝到的口感都能无限趋于一致,潮牌运动鞋一双也能实现定制且厂家并不会增加成本,矿山的设备状态、排产、运输等以往各自为政的系统都能在一个动态平台上管理……

这样的场景,马上会让人联想到一个个科技新概念:人工智能、区块链、元宇宙等等,可靠且充裕的算力无疑是不可或缺的推动力之一。

当前的无锡,一场以产业数字化、数字产业化为引领的数字化转型正重塑着经济形态和产业结构。以各类算力中心为代表的数字基础设施建设成为推动数字经济发展的驱动力。

当然,算力只是冷冰冰的计算资源,要使其成为数字经济的基石,还需进一步提升算力水平、优化算力产业,实现数字资源、数字算力、数字产业、数字服务等一系列生态的合理布局,为无锡数字经济发展注入源源不断的新动能。

NO.1[ 三类形态分类 ]为城市数字化进程插上“翅膀”

“如果把人工智能比喻为一盘佳肴,数据如同原料、算法相当于菜谱,而算力就相当于炒菜的火,让这些产生价值的则是掌勺的厨师。”

雪浪工程院一位负责人如此描述“算力”这个热词。

事实上,人们日常生活中所有与计算机相关的事物都涉及算力,如电脑、手机、服务器等。随着技术进步和社会经济的发展,计算能力建设也不断演进,出现了各种“算力中心”。

目前算力的形态主要有三大类:第一类是高性能计算,就是“超算”,无锡成为国家超算中心在全国八大城市布局中的一员。“超算”偏国之重器的应用,主要解决大规模数值计算、仿真模拟等科学工程计算问题。

第二类是最近几年出现的人工智能(AI)智算中心,主要处理人工智能应用问题,综合应用多种技术实现推理、训练模型开发,常见的服务如无人驾驶汽车学习、仿真等。

第三类是数据中心,是全球协作的特定设备网络,用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。

如今年2月在马山开工的中国移动长三角(无锡马山)数据中心算力中心,是江苏移动在无锡建设的第二个大型数据中心。

还有一些以租赁机柜、机位为主的非大型传统数据中心,类似于一个个机房,主要是运营商在投入基础建设。另外,一些企业目前也开始自建相关数据中心,如先导智能自建的XDC数据中心。

这些算力中心,合起来反映出一个城市的算力。

各种算力中心的布局为城市的数字化进程插上翅膀,这些算力中心都可以通过算力的存储量去表达规模,但算力统计标准并不一样。

如现在流行的各种智算中心,用GPU/CPU/NPU/TPU多少个P(flops,即浮点运算中每秒运算的次数)作为指标。一些数据中心,则以多少个TB、ZB这样的存储单位来考量规模。

和这些主要考量硬件规模的算力中心不同,下月即将开园的雪浪算力中心并非大面积、高能耗的算力中心,占地只有200多平方米。从能耗来说,和动辄上亿元电费的算力中心比也存在天壤之别。

雪浪工程院一位负责人把它定义为“一种软硬件一体的新型科学装置”,更接近一个具有创新孵化功能的高端实验室,重点做一些城市数据、工业数据的创新应用。

在数据存储基础上,整个中心的核心——DataNet引擎可以帮助实现数据的连接和打通以及建立运算的模型,最终实现快速应用。

NO.2[ “算力+”商业模式 ]推动大规模制造升级为大规模定制

算力对于中国制造重镇无锡而言,意义尤其重大。

因为无锡正处在迈向智能制造的关键时刻,要大规模普及智能制造、高质量提升智造产业,算力就是未来决定成败的关键能力之一。

目前全市工业企业有8万多家,“智改数转”对我市制造业企业而言,意味着从大规模制造到大规模定制。

日益优化的高性能计算使得数据价值被充分挖掘并使用,“算力+”商业模式正加速推动大规模制造升级为大规模定制。

在消费升级的当下,很多领域个性化需求满足的背后,正是以数据为驱动的智慧供应链管理的不断升级。

以一双定制款运动鞋为例,消费者可以对材质、颜色、自定义文字等要素进行多种自由搭配,这样的产品组合,可以有成千上万种。

制造工厂如何快速管理和定义这样复杂的产品体系呢?塬数科技(无锡)有限公司通过为这家潮牌鞋生产厂家接入可视化超级BOM管理器,定义了成千上万个SKU(指单独一种商品),大大缩短了生产企业的研发周期。

基于定制产品和供应链信息,这套系统还能可视化展示工厂现有物料能生产多少成品,也可以根据拟生产成品数量计算物料的需求量,帮助品牌对每个鞋款的生产数量做出合理决策。

通过对产品的监控,系统还能给出科学合理的物料采购建议,避免厂商大量库存积压。一双定制鞋什么时候、以多少合理定价交到消费者手里,则都能通过函数和参数的配置进行测算。

在今年年初无锡市推动数字经济提速和数字化转型大会上,王坚院士曾提到“消费升级的基础是制造业的数字化。”

但光有大型基础设施的建设还不够,和创新之间还存在较大的鸿沟。有行业专业人士认为,当前运营商建的部分数据中心存在“重硬件轻软件”的现象,更像是“毛坯房”,缺少数据加工和智能化分析能力,能够落地的应用场景相对滞后,普通创新者很难利用这些基础设施快速实现应用。

而如果能对数据分析加工后,让数据实现动态的流转,产生更多价值场景,最终挪移到大规模的生产集群中去做,创新就会提速。

“新一轮的数字经济变革,必然是围绕着制造业的算力提升,在数据的产生、汇聚、沉淀、应用的基础上,快速提升算力中心的智能化数据处理能力,让算力中心协同制造业创新,让数字化基建更快速地转化为生产力,促进无锡制造业的升级和数字经济的模式创新。”

该人士称

NO.3[ 优化资源布局 ]率先建成一流城市数据和算力开放平台

近期,多地政府相继出台相关政策规划加码算力基础设施建设,并明确算力规模发展目标和主要任务,加速释放数字经济新动能,抢占产业竞争高地。

率先建设一流的城市数据和算力开放平台是助力无锡走在世界城市数字化转型最前列的先手棋和关键招。

无锡的算力基础设施又该如何准确定位和优化布局?

“算力中心要根据城市的实际算力需求来建设,各类公共算力平台要统筹好资源,算好经济账。同时各类算力中心应该发挥各自所长,做最适合的事情。”

市科技局相关人士认为,大型基础设施装置的场地、硬件投资以及能源消耗量都较大,投资的测算需要很精准。

有业内人士向记者介绍,一个约50P的AI算力中心的建设成本约为2亿元,在投资回报分析中需要对未来效益、自我发展进行通盘考虑。

从能耗角度来说,建设规模也需要和地方的能耗指标匹配。从产业竞争维度来看,无锡一些传统数据中心运营商当前也在积极寻找自己的发展方向,比如和企业、政府做一些联合运营等,而非纯粹的机柜租赁。

另外,新基建也对算力集群提出了较高的技术指标及能效指标要求,需要更多基础性原始创新和技术成果的应用,来支撑产业的高质量发展。

“当前最应该做的事,不是以新基建之名上马各种算力中心,而是要真正做出来几个实际应用。”这代表了无锡业界务实的态度。

对当前的无锡而言,以数据驱动的创新孵化为定位,建设规模适度、重点服务于制造业的算力中心,或将成为未来一段时间发力的主要方向。

雪浪工程院相关负责人逄振建议:无锡可以着重将算力中心打造成制造业的数据资源中心,将离散的制造业数据有序规范地打造成城市级的应用平台,并立足算力中心,从上而下、由点到面组建专家委员会,聚集智能制造领域的服务商深入一线提供智改数转咨询、培训、诊断,解决行业的问题,疏通产业上下游数据路径,从而快速实现广泛深入的制造业尤其是中小企业数字化转型目标。而这也正契合了“从制造业中来,到制造业中去”的坚定理念。

       科创新声

       多来点立等可见的数字化“甜头”

要问什么经济最有“钱景”?数字经济无疑要拔头筹。

据测算,从2012年至2021年,我国数字经济规模从11万亿元增长到超过45万亿元,数字经济占国内生产总值比重由21.6%提升至39.8%。数字技术不仅让人们的工作生活更便利,让城市治理更高效,也为企业带来了巨大的商机,为城市经济规模的提升增添更宽广的赛道。

数字经济要提速,从技术的研发到产品的应用,都离不开企业的深度参与,这也是企业自身转型发展的宝贵机遇。无锡拥有工业企业8万多家,为数字技术应用提供了庞大的客户群。如果能分行业、分类别对这些企业进行智能化改造,所迸发出的能量将是巨大的。但就现实情况而言,很多企业特别是中小企业在智能化改造上还存有不少顾虑,等待观望者比较多。

中小企业为何对智能化改造不太“感冒”?原因比较多。比如:相较于“财大气粗”的大企业,中小企业在资金、技术、人才等方面的投入有限。一些改造项目动辄要投入几十万元、上百万元,还要有相应的人员进行后续维护,对中小企业而言难免“不堪重负”;很多小企业都是给大企业做配套加工的,订单量大的时候宁愿付加班费让员工加班加点赶工,也不愿投一笔钱去进行智能化改造。这种做法长远来看其实存在着很多变数。在劳动密集型行业,用工荒已从季节性难题演变为常年性难题,未来青壮年产业工人会更加紧缺,随用随招不是件容易的事。还要考虑一些特殊因素,比如遇到突发疫情这样的公共卫生事件,大量员工被要求留在所居住社区,必定影响订单交付。今年无锡遭遇了多轮疫情,一些智能化改造较早的企业就尝到了“甜头”,车间内生产线如往常一样运转,有效对冲了疫情所带来的干扰。

俗话说得好:“眼见为实。”对中小企业而言,如果能有一些“短平快”的智能化改造项目,投入相对少又能在短时间内见效,相信更能激发它们进行数字化转型的积极性。系统解决方案服务商可以细分应用场景库,为中小企业订制个性化转型方案,从简单易上手的应用切入,让企业尽早尝到转型的“甜头”。以一些日常消费品加工企业为例,将企业的库存原材料、设计方案、生产线等上云,提升企业个性化产品的生产能力,以前接单要100件起步,现在十位数、个位数的单都能接,无疑会大大增加客户量提高产量,企业的效益自然水涨船高。再辅之以“免费诊断+投入补助+贷款贴息”等配套政策,企业的智能化改造就会更有底气和动力。

推动中小企业智能化改造,还要加强典型示范和宣传引导。相关部门可组织一些中小企业到行业内转型比较成功的企业参观学习,实地了解转型的过程,还可以鼓励转型成功的企业和尚未转型的企业进行结对,手把手带动更多企业加入转型行列。

“智改数转”不是一道选择题,而是一道必答题。对无锡相关职能部门和各个板块来说,要多研发一些管用好用的政策,引导激励中小企业主动拥抱数字化,以企业的“转”带动产业的“强”,进而打造更多有较强竞争力的产业集群。

       黄金岸线新风景

       超算互联网——让算力可以自由调度

想象一下这样的画面:距离无锡西北方向1000公里之外的某台超级计算机,需要推算遥远至500年前的气象;某个创新药的研发,需要计算相当复杂的分子组合。两个项目都需要几百万核并行,但目前随着用户的增加,单个超算已经被占用了很多算力资源,无法满足现有的计算需求。对于迫在眉睫的两个项目,如何能更快更好地完成?

记者从国家超级计算无锡中心获悉,当前该中心正依托超级计算机和高速互联网为基础的先进计算基础设施打造超算互联网。即通过高速网络连接分布各地的超算中心,聚合多个超算中心的软硬件资源,并通过建设超算资源共享与交易平台,支持算力、数据、软件、应用等资源的共享与交易,同时向用户提供多样化的算力服务。

“超算互联网搭建完成后,我们可以搭建一个链接各个超算设备的超算互联网平台,有效调动有空档期的超算资源,让相隔数千公里的计算机同时运行一个项目,甚至客户可以自主选择上海的超算或者是北京的超算。”超算无锡中心高级工程师叶跃进说。在神威·太湖之光超级计算机的基础上,项目组正在计划链接盐城超算中心,未来将对跨超算集群算力调度进行测试,计划于今年10月完成测试。“盐城超算中心的链接只是第一步,未来我们会打通更多个国家或地方的超级计算中心,实现每秒千亿字节的高速网络互联互通,聚合每秒不少于200亿亿次浮点运算的计算能力和1艾字节的存储能力。”叶跃进表示。

超算互联网的搭建,意义不仅是算力的高效互联互通,更是超算从提供硬件类算力支持到提供更软的算力服务的改变。据悉,超算互联网将以超算无锡中心近日升级完成的“神工坊”2.0平台为入口。“在以前,我们和远景能源有限公司、中航商用航空发动机有限责任公司这样的大型企业合作,他们拥有自主研发的仿真软件,但是软件性能不够,我们对其进行高性能改造,提高仿真的并行规模和效率。根据调研,很多中小企业都需要使用超算的算力,尤其像无锡这样制造业面临飞快升级转型的城市,对工业仿真的需求很多。”“神工坊”平台负责人周捍珑介绍。这就需要超算来转变思路提供平台服务,降低超算使用者的门槛。

这些年,超算无锡中心在和头部企业的合作过程中也积累了一定的技术,未来将把这些技术转成一个个成熟的产品,集成至“神工坊”平台,用户登录平台可直接使用。“我们针对特定行业、特定场景开发了多款定制APP,就像一个计算公式,简化了仿真和超算的使用流程,用户只要输入参数就可以基于超算强大算力完成工业仿真。”周捍珑说。比如最近与超算无锡中心建立合作的大连星派科技有限公司,就使用了该中心的软件支持,降低人力投入完成软件升级改造的同时,方便了产品的商业化推广。

目前,我国超算互联网原型项目研究已取得初步成果,将于近期对外正式发布。今后,这些成果将进一步支持智能计算中心的互联,并在更高层面上支持未来算力网的构建与营运。

      来源:《科创周刊》第六十八期