智能计算中心规划建设指南

国家信息中心信息化和产业发展部二零二零年十二月智能计算中心（简称智算中心）是基于最新人工智能理论，采用领先的人工智能计算架构，提供人工智能应用所需算力服务、数据服务和算法服务的公共算力新型基础设施，通过算力的生产、聚合、调度和释放，高效支撑数据开放共享、智能生态建设、产业创新聚集，有力促进AI产业化、产业AI化及政府治理智能化概念界定核心技术AI化•基于深度学习、强化学习等创新AI技术•重点围绕生产算力、聚合算力、调度算力、释放算力四大关键环节提升AI算力智能计算中心输出产品AI化•面向政府、企业等输出包括AI数据库、AI模型、AI开放平台等在内的多种AI产品•基于AI产品矩阵可以通过打包或定制化服务等方式助力AI产业化、产业AI化和政府治理智能化服务应用AI化•基于先进的AI算力基础平台、AI算力调度平台和AI算法模型，打造人工智能开放服务平台•汇聚并赋能行业AI应用，助力行业智慧应用高效化开发，加速行业和产业AI化最新人工智能理论深度学习自监督学习强化学习自动机器学习跨媒体多模态…领先人工智能计算架构AI芯片AI服务器高速互联深度学习框架资源调度…算力生产供应平台智能生态建设平台产业创新聚集平台数据服务算法服务平台服务智算中心作业环节数据开放共享平台算力服务释放算力聚合算力生产算力调度算力AI产业化产业AI化政府治理智能化识别检测语音交互AI芯片自动驾驶机器人…智能制造医疗影像无人商店智能客服智慧物流智慧农林…智慧交通应急管理防洪减灾环境保护地理测绘…算力输出算力机组算力生态强大高效易用AI训练算力AI推理算力算力芯片CPUASICGPUFPGA先进 多样成熟丰富软件生态Benchmark算力聚合智能网络算力集群智能存储软件定义存储高IOPS随需扩展智能管理AI计算集群弹性 可伸缩扩展高带宽 低延迟网络卸载网络虚拟化RDMA软件定义网络AI场景AI工具AI服务AI算法机器学习深度学习强化学习自监督学习CNN RNN GNN GAN模型文件开发接口在线服务自动机器学习平台数据处理库高效模型训练框架高吞吐推理引擎高效模型优化方法算力池化算力服务算力资源算力调度算力标准化虚拟化容器化细粒度切分计算内存算力服务管理开发训练服务数据处理服务模型推理服务调度策略共享超分配额策略负载均衡视频图像语音自然语言处理CPU GPU FPGA ASIC AI训练服务器AI推理服务器一、加速AI产业化创新发展高性能识别检测平台往往需要支持处理10万+的物体识别能力，具备分钟级别的模型生成响应速度，具备模型持续优化升级的能力，需要支持诸如深度分离卷积、残差密集网络（RDN）和隐式三维朝向学习等最新机器学习算法，同时支持各类算法的灵活配置以满足不同实际应用场景的需求语音交互算法的训练语料数据量将很快突破百万小时，训练数据包含大量不同用户的口音数据、多领域歧义语料数据和具备复杂语法规则的数据。随着大规模语料样本数据的不断积累，需要更好利用智算中心具备的大数据挖掘技术、深度学习算法，构建更加高级的语音模型，为客户提供流式计算、在线计算、大规模离线计算等多种形式的服务在为各类用户主体提供多元化AI算力服务的同时，AI芯片产业的快速发展必将带动智能计算中心的建设部署自动驾驶行业具备典型的海量数据、高并发、实时处理等计算属性，呈现出高度多元主体协同、智能识别和感知、系统模拟仿真计算、决策分析和预测预警等特性。该产业的高度集成化需要智能计算中提供先进的AI技术支撑，快速推动新产品的研发、测试和应用机器人产业的发展迫切需要智能计算中心平台提供全链条AI技术支持，包括AI芯片、视觉识别、语音识别、机械臂和导航技术等，根据不同场景的不同诉求，提供“硬件+软件+服务”的全流程快速定制化专用机器人产品，大幅缩短产业链流程。自 动 驾 驶A I 芯 片机 器 人语 音 交 互识 别 检 测二、驱动产业AI化转型升级传统的视觉检测系统难以应对越来越复杂的检测场景以及更高的产品质量检测需求，工业质检车间的自动化和智能化越来越成为行业大势，这也为AI赋能工业质检提供了落地的土壤无人商店的应用落地需要实现精准识别客户身份、商品标签、智能计算、支付等全流程智能购物，同时需要基于大量的销售数据、行为轨迹、消费习惯等大数据挖掘与深度学习分析。智算中心强大的算力支持和人工智能技术应用是无人商店未来持续拓展的必要基础支撑医疗影像智能诊断应用需要基于大量的数据进行知识挖掘和深度学习训练，获取具有实际医疗应用价值的模型，这对数据的存储与计算都提出了相当高的硬件需求，因此，需要智算中心提供强大的算力支持和一体化开发环境智能客服实际上是集合人工智能学、计算机科学、语言学等多门学科的综合应用，需要让机器主动去认知和学习，不断强化行为模式，提高思考能力，从而更加灵活地完成各项工作任务。智算中心能够为NLP（自然语言处理）、NLU（自然语言理解）、ASR（自动语音识别技术）、TTS（语音合成技术）等核心技术提供算力支持智慧物流产业的发展需要应用先进的AI算法、软硬一体的机器人产品与操控系统和整仓集成的完整生态。通过AI技术从图像和视频数据里获得高层次、可理解的信息，智能区分人和物，并能在50%变化率动态场景里稳健安全运行农业数据整体呈现规模庞大、类型多样、实时数据更新频繁等特征，涉及农林渔牧副各产业的多种数据。针对农林渔牧副产业的不同特点，个性化定制智能解决方案变得尤为重要。需要有配套的智算中心作为支撑，实现农林感知数据的大规模存储，借助强大的算力支持农林数据的高效计算、训练和推演，最终实现快速和智能化的农林生产决策智 能 制 造医 疗 影 像智 慧 物 流智 慧 农 林无 人 商 店智 能 客 服建设原则总体规划 政企协同加强区域智能计算中心的统筹规划，探索开放共赢的新型建设运营模式需求牵引 先进适用聚焦人工智能领先技术，开展典型示范和场景应用夯实基础 培育生态发挥对数字经济产业、传统产业数字化的叠加效应、乘数效应保障安全 创新发展保障网络安全和数据安全，创造新供给，激发新需求，培育新动能以全面提升AI计算力为核心以促进数据开放共享为基础以培育区域智能生态圈为根本着力推动AI产业创新聚集• 据 OpenAI 统计，自2012 年以来随着深度学习模型的演进，模型计算所需计算量已经增长30万倍，AI模型构建所需算力呈现出阶跃式增长特点• IDC在《2020H1中国加速计算市场调查报告》指出，预计到2024年AI加速计算市场规模将达到2019年的2.6倍智 算 中 心免费或低成本提供很多开源的人工智能算法及其代码以强大算力驱动AI模型对数据进行深度加工，源源不断产生各种智慧计算服务通过平台开放接口的方式将行业领军企业的算法能力、数据资源及运营服务等输出给IT基础薄弱的企业• 算法创新、数据和可以用于训练的算力被认为是推动人工智能发展的三个关键要素• 未来随着智算中心大规模投入使用，以AI算力、数据为基础、以AI模型生成和多场景应用的AI技术生态链将逐渐形成智 算 中 心实现从模型开发、训练、部署、测试、发布的“流水式生产”与一站式交付，加速算力产业链的形成加快AI算法公司和行业用户快速对接，带动一批新兴的专业化大数据企业崛起，驱动一批创新型企业加速成长