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各行各業(yè)都對大模型保持著高度關(guān)注，而在這股大模型浪潮背后，算力需求無處不在，算力問題也成為了未來大模型行業(yè)需面臨的發(fā)展挑戰(zhàn)之一。一起來看看本文的解讀。

距離大模型橫空出世已經(jīng)過去一年有余，在AI大模型的浪潮下，各大科技企業(yè)爭先恐后地推出了自家的大模型產(chǎn)品。

與此同時，各行業(yè)企業(yè)也對大模型保持著高度關(guān)注，一些其他行業(yè)的企業(yè)也紛紛跨界布局大模型相關(guān)產(chǎn)品。

面對著全球都在追逐的大模型浪潮，這也使其對算力需求無處不在，但算力供給相對有限，“缺口”或許將影響人工智能的發(fā)展。未來，算力問題也成為各行業(yè)實現(xiàn)人工智能普惠的最大難點。那么，這一困局如何破解呢？

一、大模型在流行

《北京市人工智能行業(yè)大模型創(chuàng)新應(yīng)用白皮書(2023年)》中顯示，截至2023年10月，我國10億參數(shù)規(guī)模以上的大模型廠商及高校院所共計254家，分布于20余個省市/地區(qū)。

商業(yè)咨詢機構(gòu)愛分析的報告稱，2023年中國大模型市場規(guī)模約為50億元，預(yù)計到2024年這一數(shù)字將達(dá)到120億元。

顯然，2024年，大模型將繼續(xù)其火熱的現(xiàn)象，在2023年形成的百模大戰(zhàn)競爭將會進(jìn)一步白熱化，進(jìn)一步滲透到各行各業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程中。

我們看到，大模型真正的價值在于行業(yè)側(cè)的應(yīng)用落地，就目前業(yè)內(nèi)對大模型的認(rèn)知來看，絕大多數(shù)人對大模型相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展觀點類似于互聯(lián)網(wǎng)，消費級只是開始，產(chǎn)業(yè)級價值更大。

但如同互聯(lián)網(wǎng)一樣，消費互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，甚至已經(jīng)接近“天花板”；產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也僅是近年來在政策引導(dǎo)，數(shù)字技術(shù)驅(qū)動下，逐步發(fā)展提速。

二、為什么大模型技術(shù)是產(chǎn)業(yè)界的一次革命呢？

一直以來，AI在產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程當(dāng)中，發(fā)展得非常慢。那么在大模型的技術(shù)出來后，我們認(rèn)為它來到了一個轉(zhuǎn)折點。

需要了解的是，大模型不僅是一個聊天機器人，也不是像抖音、快手這樣讓人消磨時間的娛樂軟件。它是一個提高生產(chǎn)力的工具，不僅僅是公司間競爭的利器，更重要的是，它像發(fā)電廠一樣，把以前很難直接使用的大數(shù)據(jù)從“石油”狀態(tài)加工成了“電”。而“電”是通用的，就能賦能百行千業(yè)，就能夠在實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型數(shù)字化、智能化的過程中發(fā)揮重要的作用。

據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，未來三年，在生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)應(yīng)用AI大模型的企業(yè)占比將提高到80%以上。

為了進(jìn)一步釋放AI的效果，我們需要推動產(chǎn)學(xué)研用的深度融合，強化高價值的數(shù)據(jù)、高性能的算力、高質(zhì)量的算法和協(xié)同創(chuàng)新，加快關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，讓AI不僅會寫文章做PPT，更能夠?qū)嶋H應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

然而，隨著大模型的不斷發(fā)展，我們也面臨著一些挑戰(zhàn)。

比如，目前的大模型是萬事通，但不是行業(yè)通。如果你真的用過大模型，在震驚完它什么都會之后，你會發(fā)現(xiàn)一旦問它一些行業(yè)的問題，它就會說很多概念性的正確廢話。也就是說，大模型對行業(yè)理解的深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

大模型無法保證生成的內(nèi)容完全可信，或者說大模型能產(chǎn)生知識模糊、制造知識幻覺。比如它會輸出“賈寶玉打虎”“林黛玉三打白骨精”等不符合事實的信息。

我們認(rèn)為，相比于AI大模型自身發(fā)展的問題，算力不足的問題更顯突出。由于大模型的規(guī)模龐大，需要巨大的計算資源來進(jìn)行訓(xùn)練和推理。

但現(xiàn)有的計算基礎(chǔ)設(shè)施還無法滿足這一需求，這導(dǎo)致了訓(xùn)練時間過長、推理速度緩慢等問題。這不僅限制了大模型的應(yīng)用范圍，也制約了我們的創(chuàng)新步伐。

三、AI時代，算力需求增加

我們看到，GPT-3實際上是生成語言生成模型，他參數(shù)量大概1750億，而隨著GPT-4和未來GPT-5的推出這個發(fā)展趨勢還會延續(xù)。

比如，對標(biāo)GPT-3和GPT-4模型，GPT-3模型訓(xùn)練使用了128臺英偉達(dá)A100服務(wù)器(訓(xùn)練34天)，對應(yīng)640P算力，GPT-4模型訓(xùn)練使用了3125臺英偉達(dá)A100服務(wù)器(訓(xùn)練90—100天)，對應(yīng)15625P算力。從GPT-3至GPT-4模型參數(shù)規(guī)模增加約10倍，但用于訓(xùn)練的GPU數(shù)量增加了近24倍(且不考慮模型訓(xùn)練時間的增長)。

從全球算力的表現(xiàn)狀態(tài)分析來看，從22到23年經(jīng)歷了疫情，數(shù)字經(jīng)濟其實在這幾年增長還比較快。

尤其數(shù)字化優(yōu)先成為企業(yè)重要的戰(zhàn)略發(fā)展途徑。所以算力已經(jīng)成為整個行業(yè)里面科技的更新和迭代的一個重要支撐。

四、未來算力發(fā)展的趨勢

眾所周知，人工智能實現(xiàn)方法之一為機器學(xué)習(xí)，而深度學(xué)習(xí)是用來實現(xiàn)機器學(xué)習(xí)的技術(shù)，通?？煞譃椤坝?xùn)練”和“推理”兩個階段。

訓(xùn)練階段：需要基于大量的數(shù)據(jù)來調(diào)整和優(yōu)化人工智能模型的參數(shù)，使模型的準(zhǔn)確度達(dá)到預(yù)期，核心在于算力。

推理階段：訓(xùn)練結(jié)束后，建立的人工智能模型可用于推理或預(yù)測待處理輸入數(shù)據(jù)對應(yīng)的輸出，這個過程為推理階段，對單個任務(wù)的計算能力不及訓(xùn)練，但總計算量也相當(dāng)可觀。

雖然，目前算力的需求在不斷增加，也導(dǎo)致了出現(xiàn)“算力危機”，但我們看到突破這些危機的一些技術(shù)趨勢。

第一個趨勢，在算力層面，我們看到通用算力正在轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ盟懔?，也可以稱為智能算力。專用算力包括以GPU為核心的并行訓(xùn)練加速，例如，英偉達(dá)DPU，谷歌的GPU，還有新型的算力形態(tài)，如NPU等，用于加速 AI 載體。

第二個趨勢是從單點到分布式的發(fā)展。在十多年前，我們可能只需要使用CPU進(jìn)行AI模型訓(xùn)練，然后逐漸轉(zhuǎn)向GPU加CPU的方式。當(dāng)時由于CPU和GPU的編程方式不同，需要重新編譯兩次才能在CPU和GPU上運行，因此在那個時候，AI模型通常在單臺機器上單卡上運行。隨著模型參數(shù)的增加和模型類型的多樣化，從單機單卡逐漸演變成了單機多卡，然后隨著GPU的崛起，從單機多卡又發(fā)展為分布式訓(xùn)練。這也使得模型訓(xùn)練的速度更快。

第三個趨勢是能耗和可持續(xù)性。隨著訓(xùn)練集群的出現(xiàn)，能耗上升成為一個問題，數(shù)據(jù)中心需要進(jìn)行改建和升級以滿足能耗要求，這也引發(fā)了合規(guī)和可持續(xù)性的關(guān)注。高能耗需要政府批準(zhǔn)，因此降低能耗、實現(xiàn)綠色和節(jié)能成為趨勢。

第四個趨勢是軟硬結(jié)合。從純硬件走向軟硬件結(jié)合，尤其是英偉達(dá)等公司的帶領(lǐng)，軟件生態(tài)系統(tǒng)變得至關(guān)重要。軟件工程師和人工智能算法工程師的參與推動了這一趨勢。

就我國而言，未來，隨著新的算力芯片到來的，還有國內(nèi)各地出臺的一系列利好政策，也積極引導(dǎo)大模型研發(fā)企業(yè)應(yīng)用國產(chǎn)芯片，加快提升算力供給的國產(chǎn)化率，提升算力資源統(tǒng)籌供給能力，攜手企業(yè)共同推動算力市場發(fā)展。

五、寫在最后

可以說，算力是數(shù)字經(jīng)濟時代最底層的驅(qū)動器，無人駕駛、智慧城市、智能交通、智慧金融、仿生科技、生命醫(yī)學(xué)、氣候預(yù)測以及農(nóng)業(yè)精細(xì)化等，都離不開超大算力的支持。在未來的大國競爭中，算力之強弱將直接深度影響到新技術(shù)的研發(fā)效率和研發(fā)成果。

未來，大模型時代的全面到來，注定充滿挑戰(zhàn)，而挑戰(zhàn)往往孕育著機遇。以計算為代表的顛覆技術(shù)成為大模型時代的重要底座。最終，誰將主導(dǎo)這場算力的變革，讓業(yè)界看到大模型市場的新機會，在廣闊的市場中率先突圍呢？我們拭目以待。