中国信息通信研究院泰尔系统实验室副主任 张大元
习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时强调“新质生产力以全要素生产率大幅提升为核心标志，特点是创新，关键在质优，本质是先进生产力”。2023年底，新质生产力被首次写入中央经济工作会议公报，指出“要以科技创新推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能，发展新质生产力”。
发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求，也是实现高质量发展的强大支撑，而计量则是科技创新、产业发展、国防建设、民生保障的重要基础，为科技创新提供先进测量体系，为产业发展打造完整溯源链条，为国防建设构建自主溯源能力，为民生保障完善惠民监管制度，是新质生产力跨越式发展的催化剂，是经济社会高质量发展的压舱石。
2024年政府工作报告明确提出“适度超前建设数字基础设施，加快形成全国一体化算力体系，培育算力产业生态”。算力已成为数字经济时代的新质生产力，不断为加强数字政府建设、激活数据要素潜能以及千行百业数字化转型注入新动能，助推经济社会高质量发展。据测算，算力每投入1元，将带动3 ~ 4元的经济产出。2023年10月，工业和信息化部等6部门联合印发《算力基础设施高质量发展行动计划》，首次明确提出：算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力，主要通过算力基础设施向社会提供服务。
随着数字经济时代的全面开启，算力已成为“水电煤”一样支撑经济社会发展的重要新质生产力，推动着千行百业的发展。算力是人工智能产业创新的基础，大模型的持续创新应用驱动算力需求爆炸式增长，算力已成为数字经济时代的新引擎。
据《中国算力发展指数白皮书（2023年）》报道，从计算设备侧看，截至2022年底，我国计算设备算力总规模达到302 EFLOPS，全球占比约为33%；从基础设施侧看，截至2023年底，我国在用数据中心机架总规模超过810万标准机架，算力总规模达到了230 EFLOPS；算力规模持续壮大，供给水平稳定提升。
计量构筑算力产业基础
“计量筑基新质生产力，促进可持续发展”是2024年世界计量日中国特别主题。每一次科技革命和产业变革都伴随着国际计量体系的重构，计量领域的新方法、新技术和新仪器都会成为新质生产力的重要组成部分，同时赋能千行百业，为科技创新、产业升级提供计量基础保障，为新质生产力发展铺平道路。
算力计量是算力转化为现实生产力的重要支撑，主要研究解决算力资源的准确测量和可靠溯源问题，实现算力资源全生命周期、全算力规模下的量值统一。近年来，我国的数字化转型和智能化推进带来算力需求的爆发式增长，算力成为人工智能、云计算、大数据等新兴技术发展的重要支撑。大至算力网络、小至算力芯片的各种算力规模，对于具备某种通用或专用计算能力的硬件及其虚拟化资源都可称之为算力资源，算力资源也应逐步建立起对应的资源计量、度量、互通、交易体系。
“十四五”规划提出“加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度”，“东数西算”工程也对构建全国一体化算力网进行了总体部署和路径规划。
实现算力资源的准确测量和可靠溯源，首要任务是对算力资源进行单位统一的算力计量活动，这涉及核、卡、节点乃至整个算力网络，算力资源应实现全生命周期、全算力规模下的量值统一。实现算力资源的高效互通和规范交易，关键步骤是对算力资源进行统一的算力度量活动，需要结合算力资源的特点和参数对算力资源进行抽象建模，从而实现标准模型框架下的量纲统一。
因此，构建统一、规范的算力计量体系是实现算力互通和交易的必要基础，有利于提升算力基础设施服务质量、加快全国一体化算力体系建设、筑牢算力资源产业化基础。
算力计量筑基新质生产力
在算力基础设施不断建设的同时，国内在算力资源的计量方法等方面起步较晚，发展相对滞后，存在算力资源的计量标准体系混乱、技术要求不统一、测试方法未验证等问题，无法继续有效引导算力产业健康发展。传统的算力计量方法通常是基于静态的硬件特性和指标进行评估，缺乏对算力平台（算力资源的主要载体）动态性和异构性的考虑。
算力网络融合计算、网络、存储3个层级，涉及算力规模、网络带宽、存储速率等多个维度的指标，传统的以单一静态浮点数运算次数（FLOPS）为核心的表征方式已无法满足算力网络的需求。同时，缺乏可靠的计量标准装置对算力量值进行统一、规范的测量，导致算力量值不统一、不同算力测试软件结果无法直接比对。另外，传统的数据中心和服务器集群已无法满足新业务模式对算力灵活性和高效性的需求，算力资源的提供方逐渐转变为遍布云、边、端的泛在算力，通过分布存储、网络连接等方式实现高效共享，需要进一步研究和探索新的算力计量方法，以适应算力网络的发展和应用需求。
算力计量筑基新质生产力的重点工作是逐步建立算力资源量值溯源体系和不断优化算力资源度量指标体系。针对目前算力平台存在虚标、滥标，实际标识的数值难以表征实际可用计算力的现象，目前泰尔实验室以算力平台为主要研究对象，涵盖以CPU、GPU及FPGA、ASIC等异构算力为基础的平台，以主频、内存带宽、总线带宽、功耗等为关键参数，开展针对算力平台关键量值的计量方法研究，最终建立起“算力量值、算力测试软件、计量标准装置”的可靠溯源链条，保障算力资源的度量、供给、交易等数字经济活动的准确、有序发展。
另外，根据中国通信学会的《算力网络前沿报告》报道，泛在化、多元化算力资源的统一度量与建模是算力调度过程的基础，为算力网络资源的灵活匹配与调度提供保障。泰尔实验室通过比较或量化的方式评估算力资源的算量、利用率、资源质量等属性，实现对算力节点供给资源整体情况的科学评价，进而保障一体化算力体系可靠、高效运行，可作为平台对不同算力节点分级、准入、计费等方面的依据。
作为数字经济时代的生产力之源，算力为数据、算法等新生产要素赋能，催生新质生产力的加快形成。算力计量是算力转化为现实生产力的重要支撑，是算力资源准确测量和可靠溯源的重要保障，保证了算力资源全生命周期、全算力规模下的量值统一，为算力资源产业化提供技术基础支撑，为新质生产力发展铺平道路。泰尔实验室将继续在建立算力资源量值溯源体系和优化算力资源度量指标体系方面，加强算力计量基础研究和能力建设，助力算力资源产业化发展和新质生产力形成。
