“算力竞争”时代来临，中国能否反客为主？

作者：杨超月

2022年，我们的世界观已经被震撼太多次，新冠疫情反复起伏，俄乌冲突90多天更新了对于战争的认识，随后的西方对俄罗斯的经济封锁也重新定义了“制裁”的边界，印度日前突然宣布禁止小麦出口，疾病、饥荒、战争似乎都没有那么遥远……各种变化似乎层出不穷。

近日，又有新的变化，据多家媒体报道，日本政府计划将云计算服务列为涉及国家安全的“特定重要物资”，所谓“特定重要物资”指的是国民生活和经济活动所依赖的物资，也就是像粮食、能源一样的重要战略物资。

在军武菌看来，云计算被日本列为战略物资绝对是件不能忽视的大事，这或许标志着一个新起点，工业革命以来矿产、粮食以及石油化石能源作为核心战略资源的时代正在成为过去式，一种全新的资源“算力”已经成为各国角逐的新焦点。

从围棋到人类蛋白质结构

2021年7月22日，谷歌旗下的Deepmind公司的研究团队在《自然》杂志上发表了一篇报告：该公司开发的人工智能程序“Alphafold”预测出了98.5%的人类蛋白质结构，这对于人类攻克医学难题有着划时代的意义。

消息一出，学界震动。此前数十年，全球科学家合力才搞定了三分之一，Alphafold一次性就解决了98.5%。

▲蛋白质结构模拟

这已经不是Deepmind公司第一次在AI领域大显神通了——2017年5月23日，世界排名第一的中国棋手柯洁在与Alphago（Deepmind的另一款产品）的对弈中陷入巨大劣势，最终投子认输。

▲柯洁惜败于Alphago

其实无论是围棋，还是解析人类蛋白结构，其基本运行原理都不难（围棋的玩法小朋友都可以学会，解析蛋白质结构的主要实验手段在学术界也是公开的），之所以困难是因为需要大量复杂的测算和分析，需要耗费大量的时间和人力。

以围棋为例，小小一面19x19的棋盘，计算复杂程度却达到了10的172次方。这个运算量有多大呢？做个比喻，假定一台计算机每秒钟计算1亿次，那么1个月可计算259000亿次；1年估计可计算10的17次方；1万年可计算10的21次方；1亿年可计算10的25次方。要完成10的172次方的变化，需要的时间可想而知。

很多朋友可能还记得，20多年前IBM的超级计算机“深蓝”战胜国际象棋大师卡斯帕罗夫的故事，那时IBM专门公布了“深蓝”的性能指标，有32颗CPU，每秒进行113亿次浮点运算，是当时领先的超级计算机。

▲卡斯帕罗夫大战深蓝

但是当2017年Alphago战胜柯洁时，谷歌方面却完全没有公布相关性能指标， Alphago甚至都不是一台计算机，只是个算法软件。

怎么会这样？

其原因就是Alphago突破了单个设备硬件的物理限制，根本不是运行在某台计算机上，而是一个运行在云计算上的算法，通过远程的云计算数据中心，“算力”如同水龙头里的水，可以源源不断地输送给Alphago，自然也就不存在计算机配置问题。

事实上，根据专家估算，Alphago背后的实际“算力”已经是“深蓝”的3万倍以上。为什么近年AI突然就变得如此之强？这背后固然是深度学习等算法的不断进步，但同样离不开最近十余年来全球算力的大幅度提高，说白了就是“大力出奇迹”。

从AI企业的分布情况，我们也能看出算力是近几年来推动AI发展的主因——2020年，美国从事AI的企业数量占了全球的38.3%，位居第一，中国紧随其后，占了24.66%。中美两国能在AI领域远超其他国家，就是因为中美两国的算力也远超其他国家——美国拥有全球36%的算力，中国则拥有31%。

更加重要的是，军武菌要提醒大家：“算力”可不仅应用在围棋上，从你手机里的每个APP到自动驾驶、工业4.0智能制造，甚至在军事领域，分析雷达信号或者推算气动外形……可以说我们生活的方方面面都与“算力”息息相关。

算力与芯片不同

根据中国信息通信研究院的权威定义，算力指的是“设备处理信息并输出特定结果”的计算能力。你按一下鼠标，游戏里的角色就会砍一刀，这就叫“处理信息并输出特定结果”。如果这时候你卡了，则说明你“处理信息并输出特定结果”的计算能力比较弱——同样的一款3A大作，别人拿3080Ti玩，你拿970玩，那肯定是两种完全不同的游戏体验。