计算机行业：“普慧”算力开启新计算时代

一文读懂氢能产业|氢能产业链梳理0 2023年7月 kpmg.com/cn 摘要 历史总在重演，科技永远向前。纵观过往三次科技革命，无不是由某种基础性的通用技术（GPTs,GeneralPurposeTechnologies）推动，站在ChatGPT爆发的当下，通用人 工智能极有可能成为新一代的GPTs。从GPT（生成式预训练模型）到GPTs，第四次科技革命即将踏浪而来，人工智能也将迎来第四次发展浪潮。双浪叠加背景下，人类的数字化大航海征途再启新篇。算力作为新型生产力是驱动经济社会发展的底层动力，其供给规模受限与需求指数级增长之间的矛盾日渐突出，传统计算范式正在失效，计算模式从 中心式演进到分布式，再到云计算阶段，即将进入融合智能计算阶段，标志着新计算时代的开启。大国和大企业主导的算力竞争将愈演愈烈，资金、技术、人才都不可或缺，而最根本的是要准确掌握发力方向，方能决胜未来。 未来算力发展将具备两大核心特征：“数字经济的基础设施”和“通用人工智能的核心动力”。与之相对应，算力将在两个关键维度上加速发展：普适（Inclusive）与智慧 （Intelligent）。“普适”意味着算力将成为人人可得（Affordable）、人人可用 （Available）、人人适用（Adaptable）的“3A”型基础资源，是发展数字经济的坚实 底座。“智慧”意味着算力将具备自适应（Self-adapting）、自学习（Self-learning）、自进化（Self-evolving）为代表的“3S”智能，是实现通用人工智能广泛应用、推动数字经济迈向更高阶段的必然要求。 放眼全球，算力或将成为影响国家综合实力和国际话语权的关键要素之一，已是全球主要经济体的战略必争之地。美、中、欧、日作为全球算力产业规模的领跑者，均在持续强化相关布局，各国算力投资或补贴计划金额均在千亿元以上。面对波诡云谲的国际形势，中国始终依靠技术自主创新来夯实算力基础，已初步建立起产业链条持续完善、产 业创新不断活跃、市场规模迅速增长、国际竞争力稳步提升的算力产业生态。经初步测算，到2025年，中国算力核心产业规模将不低于4.4万亿元，成为与新能源汽车比肩的超万亿级高潜赛道，若将视野扩大到算力关联产业，规模可达24万亿元。 立足中国，算力产业的发展蓝图是由千行百业的算力需求落地所绘制的。实体经济呼唤新计算时代的新型算力，基于对代表行业的调研评估，可大致将各行业的算力需求潜力 分为四类，包括以ICT和制造业为代表的“普慧双驱型”，以汽车行业为代表的“智慧拉动型”，以金融业为代表的“普适促进型”，以及以医疗和教育产业为代表的“发展酝酿型”。不难看出，尽管各行业的算力需求各有千秋，但落脚点均在“普慧”。“普慧”算力包括三大关键要素：算力设施（Infrastructure）、算力应用（Application）、算力 服务（Service）。在三大关键要素的作用下，算力将经历从产生到落地的完整闭环，彻底转化为新型生产力。 预测未来最好的方式就是创造未来。正如“普慧”算力的叙事离不开数字经济和通用人工智能这两个宏大主题，“普慧”算力的产业实践也将扎根于数字经济、人工智能大模型等提供的发展土壤。 在数字经济方面，数字经济最核心的资源是数据要素，“普慧”算力作为数字经济的基 础设施，将充分盘活数据资产，助力中国充分释放“数据红利”，中国数字经济体量有望在2030年突破百万亿元。在通用人工智能方面，AI大小模型协同进化是未来发展方向，“普慧”算力作为通用人工智能的核心动力，既是科技公司搭建AI模型的“卖铲人”，又是检验算力公司创新能力、制造能力的“试金石”，更是推动中国迈向科技强国的“加 速器”。驱动“普慧”算力前行的双轮上，一边是安全，一边是发展，只有统筹安全与发展，以政府、企业、科研机构等多方力量，坚持走高质量发展道路，落实各项具体举措，才能真正以“普慧”算力开启新计算时代。 3“普慧”算力开启新计算时代 目录 01 顺发势展：背景篇05 02 明概义念：界定篇13 “普慧”算力开启新计算时代4 03 大为国：战略篇21 05 需变求：洞察篇41 04 识发局展：评估篇29 06 筹趋谋势：展望篇69 01顺发势展：背景篇 次科技革命 从GPT到GPTs，通用人工智能点燃第四 人类历次科技革命的爆发标志都是新一代通用技术（GPTs,GeneralPurposeTechnologies）引发生产力跨越式发展，进而使生产资料、经济范式等发生颠覆式变革。 图1|GPTs推动人类历次科技革命 生产力发展水平 工第业一革次命 工第业二革次命 信息技术革命人工智能革命 经济范式生产资料生产力 通用技术 农业经济工业经济数字经济 土地煤炭、钢铁石油、合金信息、数据数据为主 人力、畜力蒸汽动力电力算力开始萌芽规模化算力 通用技术（GPTs）的进步和变革是推动人类社会阶跃式发展的底层动力 轮子、农耕技术蒸汽机电气化ICT技术通用人工智能 5“普慧”算力开启新计算时代 资料来源：公开资料，毕马威分析 6“普慧”算力开启新计算时代 区别于SPTs（专用技术,SpecialPurposeTechnologies）,GPTs代表着对人类经济社会产生巨大、深远和广泛影响的革命性技术，典型的技术包括轮子、农耕技术、蒸汽机、水煤电、计算机、互联网等。 在农业经济时代，轮子、农耕技术等的普及，提高了人们迁徙和获取食物的效率，人类可以在大规模开发土地资源的基础上持续繁衍，为经济发展提供源源不断的底层动力。但由于纯体力劳动效率较低、土地资源有限（尤其是耕地属于不可再生资源），农业经济增长相对缓慢且存在明显的“天花板”。 在工业经济时代，蒸汽机和电气化分别引发了第一次工业革命和第二次工业革命，这两项GPTs从根本上改变了体力劳动的性质，代之以机器化大生产，在蒸汽动力、电力等新型生产力驱动下，人类获取矿产等自然资源的效率大幅提升，以大规模流水线生产为特征的现代工厂加速兴起，推动人类社会实现了跨越式发展。 在数字经济时代，信息通信技术（ICT,InformationandCommunicationsTechnology）作为推动信息技术革命的GPTs，则从根本上改变了某些类型的脑力劳动，人类获取信息、处理信息的效率得到极大提升，以算力为生产力，信息、数据为生产资料的数字经济模式开始萌芽。 2022年11月底，OpenAI推出的ChatGPT（聊天生成预训练转换器,ChatGenerativePre-trainedTransformer）引发全球热议，人工智能技术有望成为新一代的GPTs——通用人工智能（ArtificialGeneralIntelligence，简称AGI）。AGI将推动数字经济更加蓬勃发展，使人类社会发展迈向更高阶段， 从GPT（生成式预训练模型）到GPTs（通用技术），人工智能有望作为新的底层通用技术，点燃第四次科技革命！ 7“普慧”算力开启新计算时代 四次浪潮 人工智能发展并非一帆风顺，正迎来第 AGI也称强人工智能（StrongAI），是指与意识、感性、知识、自觉等人类特征相连结，能够执行人类智力行为的机器智能。相对应地，应用型人工智能（AppliedAI）也称弱人工智能（WeakAI），是指能实现专用或特定技能的机器智能，如人脸识别、机器翻译等。 迄今为止，人类所接触的各种人工智能系统，都属于应用型AI，这类应用能在某些单项智能上超越人类，例如下围棋等。但如果要在更广泛意义上达到甚至超越人类智能，必须实现AGI。不过，人工智能过往的发展并非一帆风顺，面向AGI的未来也将不会一蹴而就。 1956年，达特茅斯（Dartmouth）会议召开，标志着AI元年开启，在近70年的发展历程中，AI产业经历了“三起两落”： 一起一落（1950s-1970s） 达特茅斯会议之后,大量AI程序和创新研究涌现，包括搜索式推理、自然语言等，相关研究获得了大量经费支持。但好景不长，到了70年代，AI发展遭遇瓶颈，原因是大部分AI程序都不具备解决 复杂问题的能力，AI研究者们也遇到了无法克服的基础性障碍并受到了哲学家等的批判，研究机构随之开始大幅削减对AI课题的资金投入，经历过1974年经费削减的研究者们以“AI之冬”一词概括了AI产业的第一次低谷。 再起再落（1980s-2000s） 80年代，名为“专家系统”的AI程序问世，它能够依据一组从专门知识中推演出的逻辑规则在某一特定领域回答或解决问题，大大增强了AI的实用性，大部分公司开始采用“专家系统”并内设AI 1 部门。1980-1985年，各类公司对AI的投入总计达十亿美元以上，AI再一次大获成功。然而，“专家系统”的实用性只局限于特定领域，持续升级难度高且维护成本居高不下，严重阻碍了其推广 应用。1987年，AI硬件市场需求大幅下跌，Symbolics等厂商生产的LISP机不仅价格昂贵，性能也不敌Apple和IBM生产的台式机，开始迅速被市场淘汰，标志着AI的第二次寒冬来临。 1LISP机是一种直接以LISP语言的系统函数为机器指令的通用计算机，是首先进入市场并广泛应用的人工智能机。 第三次崛起（2010s-2020s） “普慧”算力开启新计算时代8 21世纪以来，互联网的飞速发展推动人类进入大数据时代，数据、算法、算力三要素齐头并进，以深度学习为核心的机器学习算法取得了持续突破。2006年，加拿大多伦多大学教授Geoffrey Hinton及其团队在《Science》发表的一篇文章中，首次提出了深度学习的概念，并详细给出了“梯度消失”问题的解决方案——通过无监督的学习方法逐层训练算法，再使用有监督的反向传播算法进行调优。该解决方案的提出，开启了深度学习元年。深度学习元年之后，AI进入快速发展阶段。到2016，谷歌DeepMind研发的AlphaGo在围棋人机大战中击败人类棋手李世石，人工智 能开始被大众熟知，各界对AI的热情被充分调动，语音识别、图像和视频处理等AI应用开始逐渐渗透到各行各业。 图2|人工智能经历“三起两落”迎来第四浪 产19一50起s-一19落70s 热 危机 度 业人遭工遇智批能判诞后生陷后入快资速金发短展缺， 19再80起s-再20落00s 成本障碍 业AI模化型，突但破推带广动应初用步存商在 2第01三0s次-2崛02起0s 级应用较缺乏 图AI广像泛场落景地，语但音杀、手 第四20次23浪-潮 加速实现 出应现用杀，手AG级I 1I9研7究4年经，费遭遇大“幅AI之削冬减”，进入 1开9，56人年工，智达能特元茅年斯开会启议召 1AI9硬8件7年市，場需求大幅下 跌，AI再次进入低谷 8一0类年的代A，I程“序专开家始系被统广”泛主采流纳AI研，究知焦识点处理成为 2Al0p1h6a年Go，将A推I概向念大和众技视术野纷，涌资入本AI赛纷道 阶段 爆发周期 2年0，06A年I进,深入度快学速习发元展 C活h破at亿GP仅T用月2月AI应，用生进成入式 1956 资料来源：公开资料，毕马威分析 1980 20062023 9“普慧”算力开启新计算时代 ChatGPT推出后迅速成为现象级应用，仅用两个月就实现了月活用户数量破亿，成为了历史上达到这一指标最快的产品，有望推动AIGC（人工智能生成内容，AIGeneratedContent）等进入爆发周期，加速实现AGI。 图3|各类典型产品达到全球1亿用户所用时间（单位：年） 电话 75 移动手机 网站Facebook InstagramChatGPT 16 7 4.5 2.5 2个月 0102030 40 50 60 70 80 资料来源：Worldofengineering，毕马威分析 根据一项由OpenAI和宾夕法尼亚大学等机构学者进行的预测2，以GPT（生成式预训练模型，GenerativePre-trainedTransformer）为代表的大型语言模型（LLM,Larg