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攪動(dòng)100億美金的ChatGPT,竟然這么依賴TA?

發(fā)布人:傳感器技術(shù) 時(shí)間:2023-01-13 來源:工程師 發(fā)布文章
編輯:Aeneas 好困

【導(dǎo)讀】攪動(dòng)了百億美金市場(chǎng)的ChatGPT,再一次證明了:AIGC,將在2023年給我們的生活帶來革命性的劇變。
這幾天,「微軟砸下百億美金注資OpenAI」的消息瘋狂刷屏。圖片作為一家沒有商業(yè)模式的公司,OpenAI怎么就能估值百億美金?投資人這么好忽悠嗎?其實(shí),拉出OpenAI背后的ChatGPT,大家就多少能明白一點(diǎn)了。這個(gè)語(yǔ)言模型「頂流」,最近可謂是無人不知,無人不曉。而近水樓臺(tái)先得月的微軟,已經(jīng)悄咪咪地在互聯(lián)網(wǎng)巨頭混戰(zhàn)中,先下了一城。前腳剛表示ChatGPT即將整合進(jìn)自家搜索引擎必應(yīng),后腳就放出ChatGPT計(jì)劃加入Office「辦公全家桶」這個(gè)重磅炸彈。

AIGC革命,又到了拼算力的環(huán)節(jié)

2022年,是AIGC的革命元年。

DALL·E 2的誕生讓「文生圖」火了整整一年,緊跟其后的Stable Diffussion、Midjourney更是啟發(fā)了無數(shù)人的藝術(shù)靈感,甚至讓不少畫手感到了「失業(yè)危機(jī)」。到了年末,ChatGPT更是在全民中掀起AIGC的風(fēng)暴。雖然是壓軸出場(chǎng),但「強(qiáng)化學(xué)習(xí)」(RLHF)賦予它的魔力,成功地掀起了一場(chǎng)全民的狂歡。剛剛我們提到的這些應(yīng)用,雖然看起來花里胡哨,但在背后提供支撐的依然是大家熟知的大模型們。圖片眾所周知,對(duì)于大模型來說,不管是前期的訓(xùn)練還是后期的推理,都離不開巨量的「算力」。舉個(gè)例子,「當(dāng)紅炸子雞」ChatGPT和DALL·E 2基于的GPT-3,以及國(guó)產(chǎn)自研的源1.0、悟道和文心等等,不僅在參數(shù)量上達(dá)到了千億級(jí)別,而且數(shù)據(jù)集規(guī)模也高達(dá)TB級(jí)別。想要搞定這些「龐然大物」的訓(xùn)練,就至少需要投入超過1000PetaFlop/s-day(PD)的計(jì)算資源。圖片也難怪OpenAI在大煉GPT-3之前,會(huì)讓微軟花10億美元給自己獨(dú)家定制了一臺(tái)當(dāng)時(shí)全世界排名前五的超級(jí)計(jì)算機(jī)。但是問題在于,并不是每個(gè)需要到大量AI算力的企業(yè)或高校,都能財(cái)大氣粗地斥巨資搞一個(gè)自己的「人工智能高性能計(jì)算中心」。那么,如果我們換一個(gè)思路,讓算力變得更加「普適普惠」,是不是也能實(shí)現(xiàn)相同或更好的效果呢?于是,在2020年12月的時(shí)候,國(guó)家信息中心和浪潮信息聯(lián)合發(fā)布了《智能計(jì)算中心規(guī)劃建設(shè)指南》。其中,便提到了一個(gè)全新的概念——智能計(jì)算中心(簡(jiǎn)稱,智算中心)。圖片

智算中心是什么?

為了能更好地解決人工智能領(lǐng)域的問題,智算中心的發(fā)展就需要基于最新的AI論和先進(jìn)的AI計(jì)算架構(gòu),并以AI芯片、AI服務(wù)器、AI集群為算力的載體。首先,當(dāng)前主流的AI加速計(jì)算,主要是采用CPU系統(tǒng)搭載GPU、FPGA、ASIC等異構(gòu)AI加速芯片。由于GPU芯片中原本為圖形計(jì)算設(shè)計(jì)的大量算術(shù)邏輯單元(ALU),可為以張量計(jì)算為主的深度學(xué)習(xí)計(jì)算提供很好的加速效果,因此廣受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的歡迎。圖片隨著越來越深入的應(yīng)用,GPU芯片本身也根據(jù)AI的計(jì)算特點(diǎn),進(jìn)行了針對(duì)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì),如張量計(jì)算單元、TF32/BF16數(shù)值精度、Transformer引擎(Transformer Engine)等。而更加「專一」的AI計(jì)算加速芯片,主要脫胎于GPU芯片。

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特斯拉Dojo人工智能訓(xùn)練芯片其次,作為智算中心算力機(jī)組的AI服務(wù)器,則采用CPU+AI加速芯片的異構(gòu)架構(gòu),通過集成多顆AI加速芯片實(shí)現(xiàn)超高計(jì)算性能。為了滿足各領(lǐng)域場(chǎng)景和復(fù)雜的AI模型的計(jì)算需求,AI服務(wù)器對(duì)計(jì)算芯片間互聯(lián)、 擴(kuò)展性也有著極高要求。最后,智算中心還需要對(duì)業(yè)界主流、開源、開放的軟件生態(tài)提供充分的支持。比如,用于開發(fā)AI算法的深度學(xué)習(xí)框架TensorFlow和PyTorch,為適應(yīng)CV、NLP等特定場(chǎng)景開發(fā)而構(gòu)建的一系列開源庫(kù)等等。

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智算中心總體架構(gòu)不過,和國(guó)外那些大廠給自己定制的高性能計(jì)算中心不同,智算中心其實(shí)是一個(gè)面向公眾的基礎(chǔ)設(shè)施,更好地解決建不起、用不起算力的問題。其中最為直觀的便是,作為「神經(jīng)中樞」的智算OS(智算中心操作系統(tǒng))就是為了讓智算中心可以對(duì)算力資源池進(jìn)行高效管理和智能調(diào)度,從而更好地對(duì)外提供算力、數(shù)據(jù)和算法等服務(wù)。如今,距離2020版《智能計(jì)算中心規(guī)劃建設(shè)指南》的發(fā)布已經(jīng)時(shí)隔兩年,而我國(guó)的智算中心發(fā)展也已經(jīng)進(jìn)入了新階段。為此,國(guó)家信息中心和浪潮信息聯(lián)合開展了與時(shí)俱進(jìn)的研究,于2023年1月推出了更新的《智算中心創(chuàng)新發(fā)展指南》(以下簡(jiǎn)稱「指南」)。圖片

所以,為何還要興建智算中心?

智算中心是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升城市競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,并為快速增長(zhǎng)的人工智能算力需求提供了必不可少的支撐。具體來說可以分為四個(gè)方面:推進(jìn)AI產(chǎn)業(yè)化、賦能產(chǎn)業(yè)AI化、助力治理智能化、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群化。

  • AI產(chǎn)業(yè)化

AI產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要例子,就是自動(dòng)駕駛。在自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景中,需要基于AI技術(shù),讓車輛能夠像人類駕駛員一樣準(zhǔn)確識(shí)別駕駛環(huán)境中的關(guān)鍵信息,并對(duì)周圍運(yùn)動(dòng)單元的潛在軌跡做出預(yù)判。圖片在訓(xùn)練算力消耗上,自動(dòng)駕駛感所采用的知模型要遠(yuǎn)大于一般的計(jì)算機(jī)視覺感知模型。比如,特斯拉的L2級(jí)FSD自動(dòng)駕駛?cè)诤细兄P?,?xùn)練過程使用了百萬(wàn)量級(jí)的道路采集視頻,算力投入約為500PD。而且,隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別從L2提升到L4,對(duì)算力的需求將進(jìn)一步提高。對(duì)此,智算中心提供的普惠算力,可以極大降低自動(dòng)駕駛所需算力的成本。

  • 產(chǎn)業(yè)AI化

在2022年,有一個(gè)概念非常流行,叫「AI for Science」。這是一種新的科研范式,指科學(xué)家們用AI技術(shù)作為生產(chǎn)工具。要說今年AI for Science最廣為人知的例子之一,就是DeepMind開發(fā)的AlphaFold 2了。圖片截至目前,AlphaFold 2已經(jīng)可以預(yù)測(cè)出2億多個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),幾乎覆蓋了整個(gè)「蛋白質(zhì)宇宙」。通過AlphaFold 2,單個(gè)蛋白結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)時(shí)間縮短到了分鐘級(jí),準(zhǔn)確率也達(dá)到了92.4%。AlphaFold 2的開發(fā),就是以巨量算力為支撐的。僅在訓(xùn)練數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段,AlphaFold 2就消耗了約2億核時(shí)的CPU算力,訓(xùn)練過程中更是消耗了約300PD的AI算力。而非常契合AI for Science算力需求的算中心,將成為支撐高校和科研院所高質(zhì)量科研的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

  • 治理智能化

另外,智算中心還能為城市公共服務(wù)和智能化治理,提供智算能力支撐。

  • 產(chǎn)業(yè)集群化

智算中心能夠聚合當(dāng)?shù)厝斯ぶ悄艿难邪l(fā)優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與產(chǎn)業(yè)投資,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展。


智算中心產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)在,智算中心更是成為提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。我們都知道,人均GDP指標(biāo)可以衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人均算力水平的高低也可以衡量一個(gè)國(guó)家的智能化水平。根據(jù)《2021-2022全球計(jì)算力指數(shù)評(píng)估報(bào)告》,國(guó)家計(jì)算力指數(shù)與GDP的****呈現(xiàn)出了顯著的正相關(guān),計(jì)算力指數(shù)平均每提高1點(diǎn),數(shù)字經(jīng)濟(jì)和GDP將分別增長(zhǎng)3.5‰和1.8‰

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計(jì)算力指數(shù)與GDP回歸分析趨勢(shì)經(jīng)研究測(cè)算,「十四五」期間,在智算中心實(shí)現(xiàn)80%應(yīng)用水平的情況下,城市對(duì)智算中心的投資,可帶動(dòng)人工智能核心產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)約2.9-3.4倍、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)約36-42倍,城市/地區(qū)在智算中心建設(shè)投入的增長(zhǎng)量對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的貢獻(xiàn)率約為14%-17%。不難看出,智算中心對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,已經(jīng)形成一股不可忽視的力量。

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智算中心項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益基于這些原因,智算中心這個(gè)概念一經(jīng)提出,便引發(fā)了建設(shè)熱潮。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在全國(guó)有超過30個(gè)城市正在建設(shè)或提出建設(shè)智算中心。

然而,問題也隨之而來

不可忽視的是,在如火如荼的建設(shè)過程中,這些智算中心也暴露出了很多問題和挑戰(zhàn)。

首先,我國(guó)對(duì)智能算力的需求與日俱增。《2022-2023中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)智能算力規(guī)模達(dá)155.2 EFLOPS(FP16),預(yù)計(jì)到2026年,我國(guó)的智能算力規(guī)模將達(dá)到1,271.4 EFLOPS。在未來80%的場(chǎng)景都將基于AI,它們所占據(jù)的大部分算力資源,都是由智算中心承載。

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我國(guó)智能算力發(fā)展情況其次,圍繞算法的服務(wù)模式也需要完善。自2011年以來,全球AI領(lǐng)軍企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)紛紛加入AI大模型研究,模型參數(shù)急劇增長(zhǎng)。在短短三四年時(shí)間內(nèi),參數(shù)規(guī)??焖?gòu)膬|級(jí)突破至萬(wàn)億級(jí),同時(shí)出現(xiàn)了很多代表性大模型,如谷歌發(fā)布的BERT,OpenAI發(fā)布的GPT-3等。傳統(tǒng)計(jì)算范式的改變,也必然推動(dòng)智算中心的服務(wù)模式從提供算力為主,向提供「算法+算力」轉(zhuǎn)變。圖片最后,現(xiàn)階段存在的概念認(rèn)知尚不清晰、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一、應(yīng)用場(chǎng)景尚不豐富、運(yùn)營(yíng)模式尚不成熟等問題,也直接影響著智算中心的發(fā)展。

怎么解決?

對(duì)此,《指南》給出的解決思路是:1. 普適普惠2. 開放兼容。

先來說什么叫「普適普惠」。普適普惠是指,發(fā)揮公共基礎(chǔ)設(shè)施的社會(huì)價(jià)值,既要滿足用戶對(duì)通用算力的需求,又要滿足不同用戶不同場(chǎng)景對(duì)多元化算力的需求。具體來說,智算中心要朝著標(biāo)準(zhǔn)化、低成本、低門檻方向發(fā)展,使智能計(jì)算可以像水電一樣,成為社會(huì)基本公共服務(wù),滿足不同用戶不同場(chǎng)景對(duì)算力多元化的需求。其次,就是要「開放兼容」。具體來說,就是要開源開放、培育生態(tài)。以開放硬件和開源軟件為主,融合多元算力,實(shí)現(xiàn)算力的聚合、調(diào)度、釋放,讓智算中心「用起來、用的好」。同時(shí),要加強(qiáng)對(duì)智算中心關(guān)鍵軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)支持和大規(guī)模應(yīng)用推廣。

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智算中心建設(shè)架構(gòu)而為了實(shí)現(xiàn)算力服務(wù)的普適普惠、高效利用,也就是智算中心如何「好用、用好」的問題,《指南》指出智算中心建設(shè)還需要構(gòu)建「算力基建化、算法基建化、服務(wù)智件化、設(shè)施綠色化」的「四化」技術(shù)路線。算力基建化是指,智算中心要具備對(duì)外提供高性價(jià)比、普惠、安全算力資源的能力,使AI算力像水、電一樣成為城市的公共基礎(chǔ)資源,供政府、企業(yè)、公眾自主取用。算法基建化是指,智算中心通過提供預(yù)置行業(yè)算法、構(gòu)建預(yù)訓(xùn)練大模型、推進(jìn)算法模型持續(xù)升級(jí)、提供專業(yè)化數(shù)據(jù)和算法服務(wù),讓更多的用戶享受普適普惠的智能計(jì)算服務(wù),實(shí)現(xiàn)「帶著數(shù)據(jù)來、拿著成果走」的效果:服務(wù)智件化是指,智算中心的發(fā)展將由傳統(tǒng)的硬件、軟件向「智件」升級(jí)。「智件」是指智算中心提供人工智能推廣應(yīng)用的中間件產(chǎn)品和服務(wù)?!钢羌沟臉?gòu)建,通過可視化操作界面,以及低代碼開發(fā)甚至無代碼開發(fā)的模式,為用戶提供功能豐富、使用便捷的人工智能算力調(diào)度、算法供給和個(gè)性化開發(fā)服務(wù)。最后,還要做到設(shè)施綠色化,目前主要發(fā)展趨勢(shì)就是采用液冷技術(shù)。

展望未來

現(xiàn)在,以AIGC、元宇宙、智慧科研 (AI for Science)為代表的新興場(chǎng)景,正在走進(jìn)我們的日常生活,給我們的未來帶來無限的可能。

與之相應(yīng)的,智算中心建設(shè)布局浪潮正在全國(guó)快速掀起。智能算力的普適普惠,對(duì)于大多數(shù)企業(yè)來說,尤其是中小企業(yè),創(chuàng)新的門檻大大地降低了。相信在不久的將來,我們會(huì)很快見證「以數(shù)據(jù)輸入,讓智能輸出」,智能計(jì)算會(huì)如水電一般,真正惠及每一個(gè)人。 來源:新智元


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