《从GPT-4到“东数西算”:AI算力的全球格局与技术趋势》
AI算力分配模式对比
技术对比
GPU集群调度与框架差异:
资本主义模式下,私营巨头依赖自研或开源框架优化 GPU 集群利用率。例如 OpenAI 开源的 Triton 框架,通过自动优化 GPU 内核调度来逼近硬件峰值性能。企业云通常采用容器编排(如 Kubernetes/Borg)实现弹性调度,优先满足付费业务需求,支持抢占式调度以确保高价值任务占用足够算力资源。相比之下,我国模式下的国家超算中心多使用集中式调度(如 Slurm、华为MindCluster等)和国产框架(如华为昇腾的 MindSpore)。MindSpore 集成了华为自研的集体通信库 HCCL,用于Ascend芯片上的并行训练,同步模式下所有设备同步更新参数。国家算力调度更强调计划性和公平性,通常采用任务队列机制:按科研或国家任务的优先级安排作业,而非纯粹逐利的即时算力分配。
资源争夺与分布式训练策略:
在企业数据中心,资源争夺主要通过优先级和配额来管理——内部重要项目(如GPT-4训练)会预留上万 GPU,低优先级任务可能被延期或缩减。调度算法注重吞吐和利用率,例如按作业的收益权重进行分配,以最大化算力的ROI(投资回报)。而公共算力中心则采用配给制的策略,设定不同用户(高校、科研院所、政府项目)的作业配额,紧急任务可插队。分布式训练中,私营模式常使用数据/模型混合并行、弹性训练等手段,在峰值时占满集群闲置算力;公共模式则倾向于使用固定槽位提交作业,确保每个项目都能获得基本的算力时间片,哪怕这会导致部分算力闲置等待,不会随意抢占他人资源。
关键技术指标对比:
下表汇总了资本主义 vs 社会主义算力模式在技术层面的差异:
指标 | 私营巨头主导 | 国家超算主导 |
---|---|---|
调度算法 | 企业级容器调度(如 Kubernetes/Borg),支持优先级抢占;OpenAI等使用自研优化框架(Triton)提升GPU效率。 | 批处理调度(如 Slurm/华为MindCluster),队列管理作业顺序;国产框架(MindSpore) |
资源分配策略 | 按盈利/重要度分配算力,内部项目优先;支持动态伸缩,最大化集群利用。 | 按计划与急迫性分配算力,国家任务优先;资源相对固定切分,强调公平共享。 |
硬件生态 | 倚重商业GPU/TPU(如NVIDIA A100/H100、Google TPU),快速迭代升级。 | 国家主导建设本土超算(如国产加速卡、Phytium/飞腾CPU、昇腾AI芯片),注重自主可控。 |
典型利用率 >80% | (企业云尽可能让GPU不闲置),通过多租户提高平均负载。 | ~60%或以下(超算中心存在闲置时段);部分中心因软件开发滞后仅用到少量核心。 |
调度优先级 | 商业优先:付费客户和自家大模型训练作业最高优先级,可中断低优先任务。 | 公共优先:国防、天气预报等关乎民生的任务最高优先,商业项目需排队等待许可。 |
表:私营 vs 公共 算力中心在调度和利用上的比较。 |
数据支撑
GPT-4训练算力成本:
OpenAI 的 GPT-4 模型训练体现了私营模式下算力投入之巨大。据报道,GPT-4拥