算力——人工智能的“底座”

如果把人工智能比作火箭，那么数据就是火箭的燃料，算法是火箭的引擎，而算力即为火箭的加速器，是承载和推动人工智能走向实际应用的决定性力量。

从东南沿海到西北沙漠，从工业生产线到百姓吃住行，算力正在像水、电一样渗透在生活的点滴，存在于各种智能硬件设备中，广泛应用于人们的日常生活，为各行各业的数字化转型注入新动能，成为经济社会高质量发展的重要驱动力。

1997年，IBM公司的超级电脑“深蓝”击败国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫；2016年，阿尔法狗人工智能机器人60局连胜数十位围棋高手；近日，美国Solidigm公司将圆周率计算至小数点后约105万亿位，创造了新的世界纪录；……算力伴随着人类社会进步的需求，经历了从工具到能力的发展过程，仿佛一路升级打怪的“外挂”，助力人类从万物生灵中脱颖而出。

本期，让我们从算力的发展史中窥探这一人工智能的“底座”。

算力在身边

清晨，通过手机就能获取实时天气，扫描二维码支付便可吃上美味的早餐；工作和学习期间，铺天盖地的信息根据你的浏览痕迹为你精准投送；夜间，在电影《长安三万里》的宏大画面中开启沉浸式体验；……算力融入我们每一天的智能生活。

在数字化浪潮的影响下，将算力与海量数据、智能算法深度融合，真正释放其驱动价值。让我们走进身边的算力，看看算力究竟藏在哪。

智慧教育

“AI家庭教师”随传随到，为学生带来丰富的知识。借助图像识别技术，教师阅卷和批改作业更省心。算力服务还可为高校提供大量的计算资源，在云端进行模拟、计算等处理，提高研究效率和研究成果。将教育教学、学生管理、课程管理等业务实现信息化、数字化，简化运营和管理，提高教学与管理效率。搭建在线教育平台，在云端构建虚拟课堂、定制个性化教学方案、开展远程教学等活动。

智慧交通

通过“监控﹢计算”可快速获取城市里每一个路段、时段的车流信息，借助智能算法可作出更有效的交通规划和调度决策，提升城市交通运营效率。网约车、共享单车、共享汽车等开启了交通运输的新时代，智慧路网、智慧港口、智能航运等新技术都在算力的支撑下得以广泛应用。

智慧医疗

算力强大的数据处理能力可提高医疗影像设备的成像效率和精准度。通过处理大量医学数据和深度学习，针对罕见疾病制订合理的干预和治疗方案，提高诊断的准确性和诊断效率。算力还可支持更高效的视频通话和数据传输，提供更好的远程医疗服务体验。医疗机构可借助数据分析优化门诊运营、院感控制等。

智能生产

智能化生产依托算力支撑，可实时鉴别产品瑕疵并自动挑拣残次品，智能化管理系统还能实时监控空气温度、风速、土壤湿度等，为科学作业提供依据。追溯体系和数字监控平台可助力工作人员实现智能化、标准化养殖，将养殖目标的健康状况以及饲喂数据等“尽收眼底”。

小到大家熟悉的天气预报、地震预警、智能汽车自动驾驶等，大到引力波发现、基因工程、高端制造等，都能通过数据“算”出来。

基础算力无法高效处理大规模并行计算任务，超算算力的高精度数值计算主要用于科学计算与工程计算等高端领域，智能算力是支撑人工智能应用和产业发展的最优解。

如此神奇的算力，一定有着不平凡的迭代和创新历程吧。

算力史话

手工时代  技高一筹

人类对算力的利用是从最原生的“工具”大脑开始的，大脑可进行口算、心算和速算等计算。当大脑无法满足计算需求时，人类开始借助外部工具计算，于是“结绳记事”出现了。春秋时期，算筹开始被广泛用作计算工具。南北朝时期的数学家祖冲之利用算筹将圆周率精确计算到小数点后第7位，保持世界纪录千年之久。我们经常用到的成语，如运筹帷幄、一筹莫展等，都与算筹有关。

算盘在阿拉伯数字出现之前曾被人们广泛使用。珠算采用古人发明的“五升十进制”，计数简便、运算快捷，被联合国教科文组织评价为“世界上最古老的计算机”。

机械时代   神机妙算

为了更好地服务于数学计算，计算尺、机械计算机相继被发明出来，辅助完成对数计算、三角函数计算、开根计算等复杂算法，提升计算效率。

17世纪末到18世纪中，德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨等人先后创造出能计算乘、除法的设备，提升了计算效率。在接下来的两百年中，人们先后设计了差分机、分析机、打孔卡制表机等机械计算器。在我国诸多大国重器的起步阶段，手摇式机械计算机、计算尺、算盘都是重要的运算工具。

电子时代   速度显现

随着电子技术的飞速发展，计算机开始由机械向电子过渡。1946年，世界第一台数字式电子计算机ENIAC诞生，标志着算力第一次步入电子时代。1964年，我国第一台完全自主设计的大型通用数字电子管计算机119诞生，运算速度为每秒5万次。

计算机的体积在晶体管问世后不断缩小，功能不断增强。1971年，美国英特尔公司开发出世界上第一个商用处理器，这款处理器集成了2250个晶体管，每秒运算6万次。微处理器、集成电路、存储技术和操作系统的出现，使计算机体积小型化，1981年，世界上诞生了第一台个人电脑。

云端上的算力

进入21世纪，“天河”“神威”等超级计算机多次在超算大赛上夺得桂冠。“九章”使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。2024年1月，我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线运行，标志着我国正式进入量子算力“可用”时代。取名“悟空”寓意着其拥有“72变”的强大算力。

湖南作为“银河”和“天河”超级计算机的发源地，积极布局“三力”支撑，一体化推进“四算”一体，聚焦打造全国智能计算自主创新策源中心。目前超算算力达到200PF，人工智能算力达到1200PF，走在了全国前列。

算力的新飞跃改变了人类的生产方式、生活模式和科研范式，成为科技进步和经济社会发展的关键“底座”。

进击中的算力

“东数西算”“算网融合”这些热词标志着算力开始超脱工具属性和物理属性，成为一种集信息计算力、数据存储力、网络运载力于一体的新质生产力，在经济社会发展中的赋能作用日益突显。

“东数西算”怎么算

“东数西算”中的“数”即数据，“算”即算力，是对数据的处理能力。通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，有序将东部算力需求引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。数据的超大“体量”需要强大算力，也需要更大规模、更高效的数据中心。“东数西算”可以推进数据中心在空间布局上的优化和算力的提升。

全球最大的智算中心——张北超级智算中心，总建设规模为每秒1200亿亿次浮点运算，可为AI大模型训练、自动驾驶、空间地理等人工智能探索应用提供智能算力服务。中国自动驾驶行业最大智算中心——毫末智行雪湖·绿洲，每秒浮点运算达67亿亿次。当前，全国各地的算力中心纷纷建成，形成全国范围的算力网络，让算力“流动”起来。

“算网融合”大趋势

人工智能的飞速发展带来了巨大的算力需求。AI模型所需算力远超摩尔定律，五年后，AI所需算力规模或将是今天的100万倍以上。算力已成为衡量国家科技水平和创新能力的重要标准，未来，基于算网融合发展的算力互联网发展机遇与挑战并存。

算网融合是以通信网络设施和计算设施的融合发展为基础，通过计算、存储及网络资源统一编排管控，满足业务对网络和算力灵活泛在、弹性敏捷、智能随机应用需求的一种新型业务模式。算网协同下的大数据、大算力、大模型，能有效应对数实融合的大场景、多对象和多模态，打造数实融合的新基建。

算力时代奔涌而来，逐浪前行势不可当。当前，人类社会正从信息社会迈入智能社会，物理空间、信息空间和人类社会之间的界限已然模糊，计算能力成为支撑智能计算的重要因素。以算力为基础，万物互联、万物智能的数智融合新时代正在到来。