从ChatGPT的技惊四座，到智能家居、自动驾驶，再到今年2月OpenAI公司正式发布颠覆性的文生视频模型Sora，这一切的背后，算法可能并不是拉开差距的最大环节，而是真正卡脖子的算力环节。

来源：中国电信微信公众号

在数字化浪潮席卷全球的今天，算力已经成为推动社会进步的重要引擎，正以前所未有的速度改变着我们的生活。今天，就随小编走进算力的世界，一起探索它的奥秘。 

01 什么是算力？

算力（Computational Power，CP）是指设备根据内部状态的改变，每秒可以处理的信息数据量，它以FLOPS作为计量单位（Floating-point Operations Per Second的缩写），即每秒所能够进行的浮点运算数目（每秒浮点运算量）。通常算力可以用来衡量一个计算设备或系统处理速度和计算能力的强弱。

简单来说，算力就是计算能力，不论是人类文明初期的口算和心算；还是结绳记事、算盘等工具的应用；或是如今计算机服务器芯片的高速运转，本质上都是对数据进行运算处理。从古至今，算力的载体发生了多次重大的变化，每次变化都对计算能力带来了跨越式的提升。

图片来源：科普中国网站

02 算力革命

1946年，世界上第一台数字式电子计算机ENIAC诞生，从这一刻起，人类算力正式进入了数字电子计算机时代。这台计算机使用1.8万个电子管，占地面积达到170平方米，重达30吨，功率高达150千瓦，可以每秒完成5000次加法或400次乘法，约为手工计算的20万倍。

程序员操作ENIAC主控制面板（来源：ARL Technical Library 馆藏）

此后，随着半导体技术的出现和发展，芯片成为了算力的主要载体，人类进入了“芯片时代”。1967年，大规模集成电路（LSI）的出现标志着“芯片时代”的到来。1971年，英特尔公司开发出了世界上第一个商用处理器——Intel 4004，它的出现同样标志着微处理器时代的开始。

20世纪90年代，处理器、内存等硬件技术全面升级，操作系统、数据库和应用软件大量涌现，计算机能力变得越来越强大。而随着云计算、边缘计算、人工智能等新型算力的出现，算力呈指数级增长，应用场景更广泛，人类算力规模有了新的飞跃。

算力的指数级增长（来源：中国电信公众号）

03 算力“三兄弟”

作为数字世界的核心驱动力，算力有多种分类方式。根据使用设备和提供算力的强度，可以把其分为通算、智算和超算。

1. 通算：通用计算能力

通算，即通用计算能力，是指由使用CPU芯片的服务器所提供的计算能力，是目前的算力主力。通过通用处理器（CPU）或者图形处理器（GPU），通算型计算机就可以满足我们日常生活中的大部分基础计算需求，如网页浏览、文件处理、移动计算以及物联网等应用。此外，云计算、边缘计算等也都是基础算力的具体体现，它为数字世界的运行提供了稳定的基础，是各类应用得以顺利运行的前提。

2. 智算：智能计算能力

智算，即智能计算能力，指由GPU、FPGA、ASIC等AI芯片的加速计算平台提供的算力。它采用大量的流处理器和并行计算单元，可以同时执行多个线程或计算任务，以加快图形和图像数据的处理速度。智算在人工智能的训练和推理计算中发挥着关键作用，如语音、图像和视频的处理等，不仅推动了人工智能技术，也为各行各业带来了前所未有的变革。

3. 超算：超级计算能力

超算，即超级计算能力，是指由超级计算机等高性能计算集群所提供的算力。超级算力在尖端科学领域发挥着重要作用，如行星模拟、基因分析、药物分子设计等。它以处理大规模数据的卓越计算能力，为科研工作者提供了强大支持，推动了科学研究的深入发展。

随着技术发展，算力向通算、智算、超算一体化演进，未来计算系统将更加综合和高效，能够同时满足各种类型的计算需求。

04 中国超算的发展之路

超级算力，主要通过超级计算机来实现，是当前综合国力的重要体现之一。改革开放之初，邓小平即提出“中国要搞四个现代化，不能没有巨型机”，中国超级计算机事业由此启动。

我国第一台数字电子计算机——103机（来源：中国科学报）

1975年，中国开始研制第一台超级计算机。1983年，我国第一台每秒运算亿次级计算机“银河一号”问世。

“银河一号”超级计算机（来源：党建网）

此后，中国超级计算机发展呈现出惊人的几何级增长。2009年，我国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”由国防科学技术大学研制成功。它采用6144个CPU和5120个GPU的强大计算能力，将运算速度推至千万亿次级别。它的成功研制，使中国成为继美国之后全球第二个成功研制出千万亿次超级计算机系统的国家。

“天河一号”千万亿次超级计算机系统（图片来源：中国科学技术部官网）

2013年，超级计算机“天河二号”问世，并多次夺得世界超级计算机排行榜TOP500的冠军，这也标志着中国已成为全球超算领域的领导者之一。

“天河二号”超级计算机（图片来源：中国政府网）

2016年6月，采用国产芯片的“神威太湖之光”击败霸占榜首3年的“天河2号”，其运算速度约为“天河2号”近三倍。此后，该超级计算机连续10次蝉联世界之冠，并获得高性能计算应用最高奖“戈登·贝尔奖”。

2016年6月，第一台全部采用国产处理器的超级计算机“神威 太湖之光”夺得世界超算冠军（图片来源于国家超级计算无锡中心）

40年间，从初代的“银河”“曙光”到近10年的“天河”和“神威”，中国在超级计算机方面飞速发展，从空白走向继美国、日本之后第三个能独立设计和研制世界顶尖超级计算机的国家。在2021年世界超级计算机500强榜单中，中国共有186台上榜，数量排行第一。2023年，我国最新一代超级计算机“天河星逸”问世，标志着我国在高性能计算领域取得重要突破。

05 中国电信算力发展

作为算力基础设施和骨干传输网络的建设者，中国电信加快云网融合的数字信息基础设施布局，致力成为算力网络建设的主力军。

2023中国算力大会中国电信展台（来源：中国电信公众号）

2012年，中国电信宣布启动天翼云计算战略。十年“铸云”，通过将“计算+连接”的深度融合打造了算力传输的“高速路网”。基于中国电信网络优势和IDC资源，天翼云在全国已形成了“2+4+31+X+O”的算力布局，该布局与“东数西算”战略布局高度契合，为数字经济打造坚实的算力底座。

作为云服务国家队，天翼云持续推进科技创新，“息壤”就是代表之一，它让算力、存力、运力完美匹配，把算力及时、快速、经济地传输给每个需要算力的人。此外，天翼云构建了包括“慧聚”在内的全栈大模型智算服务，打造智算数据中心AIDC、升级云智超一体化基础设施平台—“云骁”、构建国云大模型生态，形成云智一体的智算服务体系。

从最初的简单计算，到如今的超级计算、云计算、边缘计算等多元化形态，算力的发展不仅提升了数据处理的速度和效率，也见证了人类智慧的不断进化。

展望未来，随着5G、云计算、量子通信、人工智能、大数据等技术的发展和深度融合，算力将在更多领域展现出强大的应用潜力，一个全新的数字世界将向我们走来。

参考资料：

1. 《关于“算力”，这篇文章值得一看》，来源：鲜枣课堂，作者：小枣君；

2. 《中国电信中部智算中心引爆算力市场新需求》，来源：人民邮电报，作者：许国胜；

3. 《世界算力简史》，来源：鲜枣课堂，作者：小枣君；

4. 《超级计算：探索未知的无尽之旅》来源：科学杂志1915；

5. 《中国电信加快建设算力网络，助推产业数字化转型升级》，来源：通信信息报；

6. 《“算”你厉害！》，来源：中国电信天翼云；

7. 《6部门联合发文！未来3年算力基础设施要这样发展》，来源：中国政府网。