
根据中国信通院数据,2021年全球计算设备算力总规模达到615EFlops(每秒浮点运算次数),同比增长44%,其中基础算力规模为369EFlops,智能算力规模为232EFlops,超算算力规模为14EFlops,预计2030年全球算力规模将达到56ZFlps,平均年均增长65%。我国智能算力规模持续高速增长,2021年智能算力规模已经超过通用算力。根据中国信通院数据,我国计算设备算力总规模达到202EFlops,全球占比约为33%,保持50%以上的高速增长态势,增速高于全球,其中智能算力增长迅速,增速为85%,在我国算力中的占比超过50%。
AI算力产业链涉及环节较多,按照算力基础设施构成来看,包括AI芯片、服务器及存储、交换机及光模块、IDC及上游产业链、网络等。随着训练和推理需求提升,AI芯片及服务器需求将率先放量;AI算力对数据中心内部数据流量较大,光模块速率及数量均有显著提升,交换机的端口数及端口速率也有相应的增长;IDC也有望进入需求释放阶段,同时AI的发展也离不开基础通信网络,运营商有网有云,也会受益。
较传统数据中心的网络架构,AI数据中心的网络架构可能存在一些变化。以ChatGPT为代表的AIGC技术,依靠强大的AI模型和海量数据,能够在多个应用场景下产生优质的内容,有望推动人工智能更广泛的应用。
算力作为AIGC技术的重要支撑之一,是影响AI发展与应用的核心因素。算力基础设施成了目前行业亟需布局的资源,除了CPU/GPU等算力硬件需求强劲,网络端也催生了更大带宽需求,以匹配日益增长的流量。
AI数据中心中,由于内部流量较大,因此无阻塞的胖树网络架构成了重要选择之一。英伟达的AI数据中心采用了胖树(fat-tree)网络架构来实现无阻塞的功能。胖树的网络架构基本理念为:使用大量交换机构建出大规模的无阻塞网络,对于任意的通信模式,总有路径让他们的通信带宽达到网卡带宽,架构中用到的所有交换机都是相同的。胖树网络架构一般用于网络要求较高的数据中心中,如超算中心和AI数据中心等。