什么是算力?
算力是计算能力
算力的定义
随着国家大力发展数字基础设施,算力的提升和普惠变得越来越重要,它注定会在人们的视线中占据很重要的一席。那么算力是什么呢?
所谓算力,简而言之就是设备的计算能力(Computing Power)。小至手机、PC,大到超级计算机,没有算力就没有各种软硬件的正常应用。以PC而言,搭载的CPU、显卡、内存配置越高,一般来说算力就越高。
算力即设备的计算能力
算力的衡量
大数据时代,数据和算力都是巨量的,这里先解释一下单位巨大量级的表示方式:K(Kilo)表示103 、M(Mega)表示106 、 G(Giga)表示109 、 T(Tera)表示1012 、 P(Peta) 表示1015、 E(Exa)表示1018、 Z(Zetta)表示1021 、 Y(Yotta) 表示1024。
算力的单位,是衡量算力强弱的指标和基准,当前存在多种不同的衡量方法。常见的包括MIPS(每秒钟执行的百万指令数,Million Instructions Per Second)、DMIPS(Dhrystone每秒钟执行的百万指令数,Dhrystone Million Instructions executed Per Second)、OPS(每秒操作次数,Operations Per Second)、FLOPS(每秒浮点运算次数,Floating-point Operations Per Second)、Hash/s(每秒哈希运算次数,Hash Per Second)等。
其中,FLOPS单位一直被视为衡量计算机运算速度的主要指标之一。从量级来看,PC的算力为GFLOPS级别;中国超级计算机神威“太湖之光”的算力为93.015PFLOPS;鹏程实验室的鹏程云脑II(以华为Atlas 900集群为底座)拥有1000PFLOPS的强大算力,相当于数千万甚至上亿台PC的集合。
再举一个Hash/s单位的例子,数字货币比特币挖矿(获取比特币)的矿机每秒钟能做多少次哈希碰撞,就代表这台挖矿机的算力。矿工的矿池,也就是他拥有的所有矿机的算力占比特币全网总算力(所有参与挖矿的矿机算力总和)的比率,代表着他在挖矿竞争中能获胜的概率。PC的算力为GHash/s级别,而目前比特币全网总算力已达到200EHash/s(每日均在波动),按这个比率,现在PC挖矿的成功概率为百亿分之一。
算力的分类
算力按照应用领域,可以分成两大类:
- 通用算力:计算量小;常规应用,只消耗少量算力。
- HPC(高性能计算,High-performance computing)算力:计算量大;一个任务,要调用巨多计算资源。HPC是一个计算机集群系统,它通过各种互联技术将多个计算机系统连接在一起,利用所有被连接系统的综合计算能力来处理大型计算问题,所以又通常被称为高性能计算集群。
HPC和通用算力
其中,HPC算力按照应用领域又可以细分为三类:
- 科学计算类:物理化学、气象环保、生命科学、石油勘探、天文探测等。
- 工程计算类:计算机辅助工程、计算机辅助制造、电子设计自动化、电磁仿真等。
- 智能计算类:即人工智能(AI,Artificial Intelligence)计算,包括:机器学习、深度学习、数据分析等。
由于人类将步入智能世界,人工智能算力需求大量增加,并且人工智能也会参与到科学计算和工程计算中。所以,一般情况下,我们也可以简单地将算力分为:通用算力和人工智能算力两类。
算力为什么重要?
智能世界三要素
在智能世界中,智能是知识和智力的总和,智能翻译到数字世界就是“数据+算力+算法”。
智能世界三要素
其中算法需要通过科学家研究实现,海量数据来自于各行各业的人和物,数据的处理需要大量算力,算力是智能的基础平台,由大量计算设备组成。
算力需求高涨