來源:北大青鳥總部 2025年04月23日 22:59
如果說過去幾年,人工智能還是一場以“模型精度”為核心的比拼,那么如今,戰場的焦點已經轉移到了“算力”上,尤其是在AI大模型逐漸成為主流之后,這一變化更為明顯。
每一次模型參數數量的突破背后,都離不開對算力資源的巨大消耗。從GPT、PaLM到國內各類大模型,“AI大模型算力需求”這個看似技術性的名詞,正在成為推動AI產業進化的核心引擎,也成為了國家、企業、科研機構無法忽視的戰略問題。
那么,AI大模型究竟為什么這么“吃算力”?
算力又是如何支撐它們發展的?
一、參數越大,胃口越大:模型膨脹下的算力焦慮
AI大模型的本質,是參數量和數據量的堆積游戲。早期模型可能幾百萬個參數,而如今的大模型,如GPT-4、Claude 3或國內的一些代表性模型,其參數量早已突破千億級別。
這意味著,每次訓練都需要計算數十億甚至上百億次的矩陣運算,并且要在海量數據(上百TB甚至PB級)中來回“刷題”,訓練周期動輒幾周到幾月。
而在推理階段,也就是說這些模型“上線使用”后,為用戶生成文字、圖像、代碼的每一次請求,其實都是對GPU算力的一次調用。想象一下,成千上萬用戶同時發出請求,后臺的計算資源要多么強悍才能“接得住”。
一句話概括就是:模型越強,胃口越大,算力需求呈指數增長。
二、不是只有芯片:AI算力的全棧結構
很多人一提到算力,腦海里想到的就是“芯片”,比如英偉達的A100、H100.或華為的昇騰、寒武紀的MLU。但實際上,AI大模型的算力遠不止芯片這一個環節。
要真正支撐起一個AI大模型的運行,背后需要完整的一整套“算力基礎設施”,包括:
GPU/TPU 芯片:大腦,核心計算力的載體;
高速網絡傳輸:讓成百上千張卡之間快速通信,避免“堵車”;
大容量存儲系統:存儲海量參數和訓練數據,讀寫性能要求極高;
調度與并行框架:如TensorParallel、PipelineParallel等,讓模型在多個GPU間“分身作戰”;
能耗與冷卻系統:算力中心越強,發熱越多,散熱成了一門硬科學;
分布式訓練平臺:大模型已不是一臺服務器能承載的,必須“眾人拾柴火焰高”。
所以,真正的AI算力,其實是一種“集群級”的能力,而不僅僅是某一張高端顯卡。
三、成本高得驚人:AI不是普通創業者玩得起的游戲
訓練一個千億參數的大模型到底要花多少錢?簡單估算一下,一次完整訓練可能需要幾千張A100卡連續運行幾周,其電費、硬件折舊、人力等成本綜合下來,一次訓練就可能花掉幾千萬甚至上億元人民幣。
而這只是訓練,模型上線之后的推理部署,又是一筆持續不斷的“算力開銷”。比如,像ChatGPT這樣的應用,僅日常運營所需的服務器資源,就足以養活一個中型云計算公司。
這也解釋了為什么只有少數巨頭能涉足AI大模型的底層開發,而更多的創業公司只能選擇調用API或“基于已有模型做微調”。
換句話說,算力壁壘已經成為AI大模型競爭的“護城河”。
四、AI算力,正在成為新的“國家戰略資源”
有趣的是,AI大模型的火熱不僅推動了商業上的技術競賽,也逐步上升到國家層面。在中美科技博弈中,芯片管制、超級算力中心的興建、AI云平臺的自主可控,實際上都是圍繞“算力主權”展開的較量。
中國的“東數西算”工程,背后其實就是在解決東西部算力分布不均的問題,同時也在為AI發展儲備基礎設施資源。
不難看出,誰掌握了算力,誰就掌握了未來AI產業的話語權。
五、節能、優化與“軟算力”:破解算力瓶頸的幾種路徑
雖然AI大模型對算力的需求高得驚人,但并非就此束手無策。為了降低門檻,提升效率,研究人員和企業正在從多個方向尋找突破口:
模型壓縮與知識蒸餾:讓模型更小、更輕,在性能基本不變的前提下,減少計算資源消耗;
智能編譯器優化:如ONNX、TensorRT等,讓運算過程更加高效;
低精度計算(如INT8):以犧牲部分精度為代價,換取速度和能效的大幅提升;
異構計算架構:CPU+GPU+FPGA的協同配合,提升整體算力密度;
綠色算力中心:在西部利用清潔能源、自然冷卻,降低能耗與碳足跡。
可以說,在“算力焦慮”之外,優化與創新同樣是另一條值得期待的路徑。
總結
AI大模型不再是科研圈的“寵兒”,而正在變成社會結構、產業布局乃至國家戰略的重要一環。而“算力”作為AI的基礎燃料,其重要性也早已不僅僅是“跑快點”那么簡單。
未來的競爭,不是單純誰的算法好、數據多,更是看誰能搭建出一套穩定、高效、可持續的算力體系。這是一場看得見的技術戰爭,也是一場看不見的資源暗戰。