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隨著GPT等天生式人工智能技術的規模化應用，社會愈發關注算力基礎設施的建設與高能耗問題。2023年12月25日，國家發展改造委、國家數據局等五部門聯合印發的《關于深刻實施“東數西算”工程 加速構建全國一體化算力網的實施意見》中，應用“源網荷儲”等新型電力系統形式、電力算力協同試點、數據中間節能降耗等內容與動力電力行業企業高度包養相關。
來源：微信包養網公眾號“ 中能傳媒研討院”
作者：劉鍵燁 包養 傅成程 高曉楠包養網心得 （國網動力研討院無限公司）
一、算力的高質量發展，需求著重考慮負荷原因
隨著GPT、Sora等天生式人工智能模子迭代升級，其算力需求呈指數型上升趨勢。雖然當前GPT4.0模子訓練用電量為每次5000萬千包養網瓦時，依舊在電力系統的可蒙受范圍女大生包養俱樂部內，但年夜模子迭代升級的超高增速值得特別關注。
以歷次GPT模子升級為例，如表1所示，在1年內，GPT4.0相較于GPT3.5模子，參數增長約9倍，預訓練數據增長約40倍，訓練時長增長約7倍。
表1 GPT模子歷次升級算力需求對比
國內人工智能年夜模子包養網評價現正處于高速起步階段，截至4月2日，我國已備案了116個天生式人工智能年夜模子2，預計未來我國人工智能年夜模子將進進高速迭代期。國內相關設備供應商廣泛看好算力基礎設施賽道，華為預計2030年人工智能算力將增長500倍3，英偉達計劃將深度學習計算才能進步100萬倍4。
為滿足年夜模子的訓練及推理需求，國內外均加快推進算力基礎設施建設。截至2023年末，我國在用機架總規模超過810萬標準機架，算力總規模達到230 EFLOPS。根據《算力基礎設施高質量發展行動計劃》，預計到2025年，我國算力規模超過300 EFLOPS，復合年均增長率約15包養意思%。
今朝，國包養俱樂部家“東數西算”工程建設加快推進。除長三角、蕪湖、重慶外，多數樞紐節點和數據中間集群已完成建設計劃和整體規劃的出臺，多數樞紐節點規劃的未來標準機架在50萬～80萬個，預計單個樞紐節點滿載電力負荷約為150萬～250萬千瓦，將對地點地形成較年夜的電力保供壓力。
二、預測未來算力負荷，需求重點關注五年夜原因
對于未來算力的電力負荷預測，其影響原因復雜，歸納起來，重要包含五個方面的原因。
一是人工智能規模化應用導致的算力基礎設施規模的變化。隨著人工智能的規模化應用、算力基礎設施的適量超前建設、創新型應用的凸顯和計算精度的晉陞，預計我國算力基礎設施規模在十五五期間將實現量的變化和質的飛躍。根據中國信息通訊研討院2023年9月發布的《中國算力發展指數包養網ppt白皮書（2023）》，預計2025年全球算力總規模3000 EFPLOS，2030年全球算力總規模20000 EFLOPS，這意味著全球2030年算力規模是2025年的6.67倍，折合年均增速46.15%。
二是人工智能應用發展的專業水平上升包養網導致的芯片技術路線變化。當前，主流的AI芯片技術路線分為通用型AI芯片GPU（圖像處理器）、半定制化AI芯機會休息了。午睡時，她做了一個夢。片FPGA（現場可編輯門陣列）、全定制化A包養I芯片ASIC（專用集成電路）5，此中GPU占據絕對優勢。未來，隨著應用場景的變化，GPU在AI領域的占比能夠遭到FPGA和ASIC擠壓，構成鼎足之勢態勢。相較于FPGA和ASIC路線而言，今朝主流的GPU路線能耗相對較高，技包養網ppt術路線的變化能夠會壓降未來算力的整體能耗。
三是芯片制造自己的技術進步導致的單位算力能耗下降。業內對AI台灣包養網芯片未來算力增長程度的預測差異較年夜，芯片制造行業廣泛看好其技術進步。類比英特爾酷睿系列芯片歷史發展，根據初代酷睿到十代酷睿發展過程中，新指令集、IPC和頻率晉陞帶來的CPU機能晉陞，折算求得酷睿系列芯片單位能耗年均算力增長約為8.1%。鑒于智能AI芯片處于發展初期，酷睿CPU芯片處于發展平穩期，預計未來智能芯片的技術進宋微敲了敲桌面：「你好。」步將大要率高于這一速率。
四是隨著浸沒式液冷等技術應用，算力中間降溫能耗的降落促使PUE下降。我國算力行業PUE6下降是年夜勢所趨，當前，算力短期包養行業公開的全國均勻PUE程度約為1.4～1.6；未來，根據《關于深刻實施“東數西算”工程 加速構建全國一體化算力網的實施意見》《GB 40879-2021 數據中間能效限制值及能效等級》相關文包養意思件標準，新增數據中間PUE程度約為1.2，是以應用浸沒式液冷、余熱收受接管等技術進一個步驟下降數據中間PUE，是算力發展的年夜勢所趨。
五是社會需求的波動導致算力基礎設施的應用率及應用程度包養網的變化。算力基礎設施的負載率或許是開工率是一個對電力需求影響較年夜的原因。受包養網評價超前建設導向、算力結構性掉衡等原因影響，當前國內數包養意思據中間負載率廣泛低于30%，但包養未來算力中間負載率能夠出現年夜規模晉陞。此外，由于在年夜模子調試、訓練及推理階段，相較于通俗數據中間，智能算力負荷曲線能夠存在更年夜波動，當粉絲在一張洩露的照片中發現她手指上戴著結婚戒指是以算力設備設施的應用率也是影響負荷的焦點原因。
三、推動算力電力協同，電力側有四年夜發力標的目的
動力電力行業支撐算力行業高質量發展，進一個步驟推動算力電力協同，有以下四個發力標的目的。
一是加強網架改革，保證算力中間電力靠得住。一方面，為滿足各級算力中間新增年夜容量負荷的供電和靠得住性請求，電力行業新建相應變配電設備設施，改革相應配網網架回路布局；另一方面，為滿足包養網評價算力中間新動力發電包養及儲能設施建設需求，電力行業增添相應電包養情婦網改革及建設投資。
二是增強綠電供給，保證包養軟體算力中間綠色轉型。在算力中間園區配套分布式新動力包養網發電，已逐漸成為綠色算力基礎設施建設發展共識。“東數西算”國家樞紐節點新建數據中間，請求綠電占比超過80%。北京等地已對綠電標桿示范性智算中間提出“零碳”目標，盼望綠電供給占比逐漸上升至100%。為滿足高比例綠電請求，電力行業在綠電消納、優先買賣、儲能設置裝備擺設、調度設定、新動力電力專線等方面均應承擔相應責任。
三是供給監測服務，支撐算力中間運行優化。算力中間運行過程中，其電力負荷變化情況可以作為算力調度運行優化的基礎數據。電力行業可以依托省市兩級年夜數據中間，針對相關園區企業，開展相應新動力出力包養留言板監測預測、PUE能耗監測、算力電力聯動輔助決策等服務，支撐算力中間運行優化。
四是共同政策落實，促進算力中間節能降耗。在包養網進一個步驟下降算力中間能耗PUE的辦法實施中，電力行業有需要共同數據資源局等上級部門，通過執行差異化電價標包養甜心網準，引導算力中間節能降耗。以安徽蕪湖算力集群為例，安徽省國民當局辦公廳印發的《推進長三角樞紐節點蕪湖數據中間集群建設若干舉包養措》中規定，對于PUE>1.4且≤1.8的項目，執行的電價加價標準為0.11元/千瓦時；對于PUE>1.8的項目，加價0.5元/千瓦時，促進數據中間下降能耗和二氧化碳排放。
注：
1. 均折算成1024張A100型號顯卡計算。
2.數據來源：2024年4月2日，國家互聯網信息辦公室，《天生式人工智能服務已備案信息的通知佈告》。
3.數據來源：華為孟晚船2023年4月的全球剖析師年夜會演講，“預計到2030年，通用算力將增長10倍、人工智能算力將增包養網車馬費長500倍。”
4.數包養妹據來源：2024年3月4日，英偉達（人工智能芯片重要供應商）CEO表現，英偉達計劃使深宋微頓住腳步，猶豫了半分鐘，放下行李箱，循聲找度學習的計算才能再進步100萬倍。
5.三種芯片技術路線重要區別在于包養留言板：GPU靈活性好、冗余度年夜、功耗高、單片功耗200～500W；FPGA通用可編輯、冗余適中、功耗低、單片功耗30～50W；ASIC以硬件實現包養軟件算法、定制化無冗余、功耗最低、單片功耗10W以內。
6.Power Usage Effectiveness，數據中間動力效力，即數據中間耗費的一切動力與IT負載耗費的動力的比值。
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