AI知识库

53AI知识库

学习大模型的前沿技术与行业应用场景


算力领域常用名词解释

发布日期:2025-03-10 21:57:09 浏览次数: 1530 来源:超算百科
推荐语

掌握算力领域术语,提升数据处理能力。

核心内容:
1. 算力基础概念与衡量标准
2. 系统架构与硬件架构关键术语
3. 算力评估指标与战略概念解析

杨芳贤
53A创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家

本文系统地整理和解释了算力领域中常用的数十个关键名词,并按照以下维度进行了分类:基础概念、系统架构、硬件架构、基础运算类型、计算模式、相关软件架构与部署模式、浮点精度格式、算力类型、算力关联与服务、算力评估指标以及算力战略概念。


基础概念

算力(Computing Power):是指计算机系统处理数据的能力。它通常用FLOPS(每秒浮点运算次数)来衡量,表示计算机在一秒内可以执行多少次浮点运算。常见的单位包括TFLOPS(万亿次浮点运算/秒)和PFLOPS(千万亿次浮点运算/秒)。除了峰值算力外,持续算力也是评估系统性能的重要指标,它反映了计算机在长时间稳定运行时的实际计算能力。峰值算力是指系统理论上能达到的最大计算能力,而持续算力则更贴近实际应用中的表现。

FLOPs(浮点运算次数):指每秒钟执行的浮点运算数量,是衡量高性能计算系统(如超级计算机)计算能力的关键指标。它是算力的直接体现,尤其适用于科学计算、图形渲染和深度学习等领域,这些领域对浮点运算的需求较高。

OPs(运算次数):指计算系统进行的所有类型运算的总和,包括加法、减法、乘法、整数运算等。与FLOPs不同,OPs涵盖了更多种类的运算,不仅限于浮点运算。OPs适用于评估需要大量整数运算的应用场景,如某些类型的加密算法和嵌入式系统。

延迟(Latency):是指任务执行的响应时间,即从输入数据到产生输出结果所需的时间。低延迟对于实时计算(如自动驾驶、金融交易)尤为关键。在高延迟环境中,系统的响应速度较慢,可能影响用户体验或决策效率。

带宽(Bandwidth):指系统在单位时间内能够传输的数据量,通常以字节/秒(B/s)或比特/秒(bps)为单位。带宽大,数据传输效率高,适用于大规模数据处理和高吞吐量需求的应用场景,如大数据分析、视频流媒体和分布式计算。高带宽有助于减少数据传输瓶颈,提升整体系统性能。

延展阅读

? 【一文看懂】什么是算力?

? 【一文看懂】万P算力的“P”到底是啥意思


系统架构


计算架构(Computing Architecture):是指计算机系统的硬件和软件设计,包括处理器、内存、存储、网络等组件的组织和协同工作方式。它不仅定义了这些组件如何相互连接和通信,还决定了系统如何执行计算任务。不同的计算架构适用于不同的应用场景,其设计目标是优化性能、功耗和成本之间的平衡。


硬件架构


硬件架构:指计算机系统中硬件组件的设计、组织和协同工作方式。它定义了各个硬件单元如何相互连接和交互,以实现高效的计算任务处理。主要的硬件组件包括CPU、GPU、FPGA、ASIC和TPU等,每种组件都有其独特的特性和应用场景。

CPU(Central Processing Unit):是计算机的核心部件,负责执行程序指令和处理数据。它通常包括运算器、控制器和寄存器等部分,是计算机系统的主要计算单元。CPU 适用于通用计算任务,具有高度的灵活性和复杂指令集支持。

GPU(Graphics Processing Unit):最初用于图形渲染,因其强大的并行计算能力,逐渐被广泛应用于通用计算领域,如深度学习、科学计算等。GPU 能够同时处理大量简单的计算任务,显著提高计算效率,特别是在需要大量并行处理的应用中表现出色。

FPGA(Field-Programmable Gate Array):是一种可编程的集成电路,用户可以根据需要对其进行编程,实现特定的计算功能。它在需要定制化计算逻辑的场景中具有独特优势,尤其是在原型设计、快速迭代开发和专用硬件加速方面表现优异。

ASIC(Application-Specific Integrated Circuit):是为特定应用设计的集成电路,具有高性能、低功耗等优点。它通常用于对计算效率要求极高的场景,如比特币挖矿、通信设备和嵌入式系统等。ASIC 的定制化设计使其在特定任务上具备卓越的性能和能效比。

TPU(Tensor Processing Unit):是谷歌开发的一种专门用于机器学习计算的处理器,针对张量运算进行了优化,能够高效地处理大规模的深度学习任务。TPU 特别适合高吞吐量的矩阵运算,广泛应用于训练和推理任务,在云端和边缘计算环境中都有广泛应用。

NPU(Neural Processing Unit):是专门为神经网络计算设计的处理器,常用于移动设备和嵌入式系统中的AI加速。NPU 提供高效的神经网络推理能力,特别适用于图像识别、语音处理等应用场景。

DSP(Digital Signal Processor): 是一种专为数字信号处理设计的微处理器,广泛应用于音频、视频和其他实时数据处理任务。DSP 在处理复杂的数学运算和滤波算法时表现出色,适用于通信、医疗成像等领域。

内存层次结构(Memory Hierarchy):包括缓存(Cache)、主内存(RAM)和存储(Storage),它们之间的组织方式对系统的性能有重要影响。缓存位于CPU附近,提供最快的访问速度;主内存用于存储正在运行的程序和数据;存储则用于长期保存数据。有效的内存管理可以显著提升系统性能。

存储架构:涉及到不同类型的存储介质及其连接方式,如SSD(固态硬盘)、HDD(机械硬盘)、NVMe(非易失性内存表达接口)等。现代存储系统还包括分布式存储和云存储,以满足大数据和高性能计算的需求。

网络架构:定义了系统内部和外部组件之间的通信方式。高速互连技术(如InfiniBand、Ethernet)和低延迟网络协议对于数据中心和分布式计算环境至关重要。网络架构的设计直接影响系统的通信效率和可扩展性。

异构计算架构(Heterogeneous Computing Architecture):是指在一个计算系统中同时使用多种不同类型的计算单元,如CPU、GPU、FPGA等,以充分发挥各自的优势,提高整体计算效率。例如,CPU 可以处理复杂控制逻辑,而GPU 和FPGA 则可以加速数据密集型计算任务。

量子计算架构(Quantum Computing Architecture):是一种基于量子比特(qubits)和量子力学原理的新型计算模型,理论上能够解决某些传统计算机难以处理的问题,如大规模因子分解、复杂系统模拟和优化问题。尽管量子计算仍处于研究和发展阶段,但它代表了未来计算能力的一个重要方向。

延展阅读

? 【一文看懂】大白话解释“GPU与GPU算力”

? 【一文看懂】为什么今天的AI计算需要GPU?

? 【一文看懂】ASIC火了?什么是ASIC?它会取代GPU吗?


基础运算类型


浮点运算(Floating-Point Operation):是一种涉及浮点数的数学运算。浮点数是一种能够表示小数的数值格式,广泛应用于科学计算、工程设计、图形处理等领域。浮点运算的性能是衡量计算机算力的关键因素之一,特别是在需要高精度和动态范围的应用中。常见的浮点运算包括加法、减法、乘法和除法。

整数运算(Integer Operation):涉及整数的加、减、乘、除等基本操作,不包含小数部分,因此在处理速度和能耗方面通常比浮点运算更具效率。整数运算在多种应用场景中至关重要,例如加密算法中依赖高效的整数运算来保证数据的安全性;数据处理任务如数据库查询和文本处理也广泛使用整数运算以提高性能;在资源受限的嵌入式系统中,整数运算的高效性和低能耗特性使其成为首选。此外,在图像处理和视频编码等领域,整数运算同样发挥着重要作用,确保了快速而准确的数据处理。

乘加运算(Multiply-Accumulate, MAC):是一种常见于深度学习和信号处理中的运算类型,它将一次乘法和一次加法组合成一个操作。MAC 运算广泛应用于AI加速器(如GPU、TPU)中,能够在并行处理大量简单任务时显著提高计算效率,特别适合矩阵运算和卷积神经网络(CNN)等应用。

位运算(Bitwise Operation):是直接对二进制位进行操作的运算,包括按位与(AND)、或(OR)、异或(XOR)、取反(NOT)等。位运算常用于优化底层编程、数据压缩、加密算法和硬件控制等领域。由于其高效性和低开销,位运算在许多计算密集型任务中非常重要。

向量运算(Vector Operation):是指对一组数据(即向量)同时进行相同的操作,如加法、减法、乘法等。向量运算广泛应用于图形处理单元(GPU)和专用硬件加速器中,能够显著提升并行处理能力,适用于图像处理、音频处理和科学计算等领域。

张量运算(Tensor Operation):是指对多维数组(即张量)进行的操作,广泛应用于深度学习和机器学习领域。张量运算包括张量的加法、乘法(如矩阵乘法)、卷积等,是现代神经网络训练和推理的核心运算类型。张量运算通常由专门的硬件加速器(如TPU)来执行,以提高效率和性能。

固定点运算(Fixed-Point Operation):是介于整数运算和浮点运算之间的一种运算类型,使用固定的小数点位置来表示有理数。固定点运算在嵌入式系统、数字信号处理(DSP)和某些实时控制系统中广泛应用,因为它提供了比整数运算更高的精度,同时保持较低的计算复杂度和功耗。


计算模式


并行计算(Parallel Computing):是指同时使用多个处理器或计算单元来执行计算任务,以提高计算效率。通过将任务分解为多个子任务并同时处理,可以大幅缩短计算时间。并行计算广泛应用于科学计算、数据分析和机器学习等领域,能够显著提升处理速度。

高性能计算(High-Performance Computing, HPC):是指通过使用超级计算机或分布式计算系统来执行大量的计算任务,以获得远超传统计算机的处理能力。HPC 通常依赖于并行计算和分布式计算技术,通过将计算任务分解并行处理,从而加速复杂的科学计算、工程模拟等高要求的任务。它不仅涉及硬件资源的强大配置,还包括优化的软件算法和工具链。

分布式计算(Distributed Computing):是一种将计算任务分散到多个计算节点上进行处理的计算模式。这些节点可以是不同的计算机、服务器或云资源,通过网络协同工作,实现大规模计算任务的高效处理。分布式计算适用于需要处理海量数据的应用,如大数据分析、云计算服务和区块链技术。

异构计算(Heterogeneous Computing):是指在一个计算系统中同时使用多种不同类型的计算单元,如CPU、GPU、FPGA等,以充分发挥各自的优势,提高整体计算效率。异构计算通过合理分配任务给最适合的计算单元,能够在通用计算和专用加速之间取得最佳平衡,广泛应用于深度学习、图像处理和科学计算等领域。

边缘计算(Edge Computing):是指在网络边缘侧(靠近数据源头或用户终端)进行数据处理和分析,以降低延迟并提高实时响应能力的计算模式。边缘计算减少了数据传输的需求,特别适合对延迟敏感的应用,如自动驾驶、智能监控和物联网设备。

加速计算(Accelerated Computing):是通过专门的硬件(如GPU、TPU等)来加速计算过程,相比传统的CPU,在处理大规模并行任务时效率更高。加速计算广泛应用于图形渲染、深度学习训练和推理、科学计算等领域,显著提升了计算密集型任务的性能。

量子计算(Quantum Computing):是基于量子力学原理进行计算的模式。量子计算机利用量子位(qubits)来存储和处理信息,通过量子叠加、量子纠缠等特性,可以解决传统计算机难以处理的复杂问题。尽管量子计算仍处于研究和发展阶段,但它代表了未来计算能力的一个重要方向,特别是在密码学、优化问题和材料科学等领域具有巨大潜力。

延展阅读

? 【一文看懂】大白话解释“分布式计算 VS. 并行计算”

? 【一文看懂】什么是高性能计算(HPC)?

? 【一文看懂】什么是异构计算?

? 【一文看懂】什么是边缘计算?

? 【一文看懂】什么是加速计算?

? 【一文看懂】什么是量子计算?


相关的软件架构和部署模式


微服务架构(Microservices Architecture):是一种将应用程序分解为一组小的、独立的服务的设计方法,每个服务负责特定的功能,并且这些服务可以通过轻量级机制(如HTTP API)进行通信。微服务架构促进了模块化开发、独立部署和扩展,广泛应用于现代Web应用和企业级系统中。这种架构风格特别适合与分布式计算和云原生计算结合使用,以充分利用云计算环境的优势。

容器化计算(Containerized Computing):是指使用容器技术(如Docker、Kubernetes)来打包和运行应用程序及其依赖项。容器化计算提供了轻量级的隔离环境,便于开发、测试和部署应用,同时提高了资源利用率和部署灵活性。容器化计算常用于支持微服务架构,简化应用的部署和管理,特别适合与分布式计算和异构计算结合使用。

云原生计算(Cloud-Native Computing):是指专门为云计算环境设计的计算模式,强调应用程序的容器化、微服务架构和服务网格等技术。云原生计算充分利用云平台的弹性和可扩展性,能够快速部署、自动扩展和管理应用,适用于现代互联网应用和服务。云原生计算与分布式计算、异构计算和加速计算相结合,可以大幅提升系统的灵活性和性能。


浮点精度格式


FP32(单精度浮点运算):每个数值占用32位内存,广泛应用于科学计算、图形渲染等需要较高精度的场景。它提供了良好的精度和动态范围,适用于大多数高性能计算任务。

FP16(半精度浮点运算):每个数值占用16位内存,适用于对精度要求不高的计算场景,如图像处理、视频编解码等。由于其较小的内存占用和带宽需求,FP16 在移动设备和嵌入式系统中特别有用。

INT8(8位整数运算):每个数值占用8位内存,常用于机器学习推理阶段,特别是在深度学习中,能够显著提升计算效率和降低能耗。INT8 通过量化技术将浮点数转换为整数,从而在保持一定精度的同时提高性能。

Bfloat16(也称为 BF16 或 Brain Floating Point):是一种为神经网络加速特别设计的16位浮点格式,专用于深度学习训练和推理。相较于32位单精度浮点数(FP32),Bfloat16 提供了更高的计算效率,并且由于保留了与 FP32 相同的8位指数部分,它能够在关键的动态范围内维持较高的精度,从而使得精度损失较小。这种格式特别适合于AI加速器,如TPU。

FP64(双精度浮点运算):每个数值占用64位内存,提供极高的精度和更大的动态范围,广泛应用于需要极高精度的科学计算、工程模拟、金融建模等领域。FP64 确保了在复杂计算中的准确性,尤其是在涉及高精度数据或累积误差敏感的任务中。

TF32(TensorFloat-32):是由英伟达引入的一种新型浮点格式,结合了FP32的精度优势和FP16的效率特点,主要用于深度学习模型训练。在某些情况下,TF32 可以提供比FP32更好的性能且不会显著损失精度,同时减少了内存带宽的需求。

INT4(4位整数运算):每个数值占用4位内存,进一步降低了内存占用和提高了计算速度,适用于极度受限的环境,如嵌入式系统或移动设备上的机器学习推理。尽管精度较低,但在某些应用场景中,INT4 能够提供足够的准确性和显著的性能提升。

Block Floating Point (BFP):不是标准的IEEE浮点格式,而是一种特殊的浮点表示法,其中一组数字共享一个共同的指数。BFP 常用于DSP(数字信号处理)和某些类型的嵌入式系统,能够有效地减少存储需求并提高计算效率。这种方法在处理固定点和浮点数据之间取得了良好的平衡,特别适用于资源受限的环境。

FP8(8位浮点运算):是一种新兴的浮点格式,旨在进一步压缩内存使用,同时保持一定的精度。FP8 通常用于深度学习推理和训练,特别是当硬件支持时,可以在不影响性能的情况下显著减少内存占用和带宽需求。这种格式正在成为AI加速器中的一个重要选择。

INT16(16位整数运算):每个数值占用16位内存,介于INT8和FP16之间,适用于需要更高精度但又不想完全依赖浮点运算的场景。它在音频处理、图像处理和其他对精度有一定要求的应用中非常有用。

INT32(32位整数运算): 每个数值占用32位内存,提供较高的精度和较大的数值范围,适用于需要更高精度的整数运算场景。它在传统的计算任务和一些特定的机器学习应用中仍然有其重要性。

Fixed-Point(定点运算):是一种非标准化的数值表示方法,通过固定小数点位置来表示有理数。定点运算在嵌入式系统、实时控制系统和某些数字信号处理应用中广泛应用,因为它提供了比浮点运算更高的效率和更低的功耗。

IEEE 754标准扩展:是对IEEE 754浮点算术标准的延伸,旨在提供更广泛的数值表示能力和更高的精度。该标准扩展包括了多种额外的浮点格式,如FP128(四精度浮点运算),每个数值占用128位内存,提供极高的精度和动态范围,适用于极其严格的科学计算和工程模拟;以及BF8(Brain Float 8),一种专为低精度深度学习推理设计的8位浮点格式,它在保持一定动态范围的同时显著减少了内存占用和带宽需求。这些扩展格式增强了计算系统的灵活性和适应性,使得它们能够更好地满足特定应用领域的需求,如高性能计算、机器学习和嵌入式系统。


算力类型


通用算力:基于CPU架构,适用于大规模数据处理和复杂任务,具有高度灵活性和可扩展性。它广泛应用于企业级应用、云计算服务,能够支持多种类型的工作负载。通用算力的优势在于其通用性和适应性,能够在不同场景中灵活调整资源分配。

专用算力:是针对特定应用优化的计算能力,基于ASIC等定制化硬件,具有高性能、低功耗和高效率的特点。它适用于对计算效率要求极高的场景,如比特币挖矿、特定嵌入式系统和实时信号处理。专用算力通过定制化设计,可以在特定任务上提供卓越的性能和能效比。

智能算力:是专为人工智能和深度学习设计的计算能力,主要基于GPU、TPU等专用硬件,具有高度并行化的架构。智能算力能够高效处理大规模矩阵运算和张量运算,适合高计算密集度的任务,如深度学习训练和推理。这种算力特别适用于需要大量并行处理的应用,如图像识别、自然语言处理等。

超级算力:是指超级计算机提供的大规模科学计算能力,具备高性能和大规模并行处理能力。它适合处理复杂的科学计算任务,如气象模拟、核物理计算和生物信息学。超级算力使用专门优化的硬件和软件栈,以达到极高的性能水平,是解决最复杂计算问题的关键工具。

融智算力:是融合通用算力和智能算力的混合计算能力,兼顾灵活性和高效性。它适合多种应用场景,如混合云环境和AI与传统计算结合的场景。融智算力不仅在同一系统中整合了不同类型的处理器(如CPU、GPU、FPGA等),还通过软件层面上的优化,充分利用每种处理器的优势,实现最佳性能和资源利用率。

边缘算力:是在网络边缘侧进行的实时计算,靠近数据源或用户终端。其特点为低延迟和高响应速度,适用于对实时性要求较高的场景,如物联网设备、智能监控、自动驾驶等。边缘算力不仅限于单个设备,还包括部署在网络边缘的服务器或网关,它们可以协同工作以提供更强大的计算能力。

终端算力:指的是单个智能终端设备(如智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、智能家电等)自身的计算能力,用于在设备本地处理数据和执行任务。终端算力是边缘计算的一部分,因为它也在靠近数据源的地方进行处理,减少了对远程数据中心的依赖。终端算力强调在本地环境中快速响应和高效处理的能力。

边缘协同算力:包括终端设备和边缘节点之间的协同计算,旨在结合两者的优势,在靠近数据源的地方高效处理数据。该类算力强调在不牺牲性能的情况下,通过优化资源分配来增强计算能力和用户体验。边缘协同算力特别适用于需要在分布式环境中快速决策和响应的应用场景。

端侧算力:是指在靠近用户端的设备或节点上进行的计算能力,包括但不限于单个终端设备(如智能手机、平板电脑等),也涵盖边缘设备(如边缘服务器、物联网网关)的协同计算。它是边缘计算架构的一部分,强调在靠近数据源的地方处理数据,以降低延迟并提高响应速度。端侧算力不仅提升了本地处理能力,还通过优化资源分配,增强了整体系统的效率和性能。

延展阅读

? 【一文看懂】算力的四大分类

通用、智算、超算、融合算力,一文了解算力中心的四种类型

? 【一文看懂】端侧智能如何影响算力分布变革?

? 【一文看懂】端侧智能和具身智能是一回事吗?


算力管理与服务


算力集群:是由多台计算机或服务器通过网络连接组成的计算集群,借助集群管理软件将计算任务分配到各个节点上并行处理,以提高整体算力。算力集群广泛应用于高性能计算(HPC)、大数据分析和机器学习等领域,能够显著提升计算效率和资源利用率。

算力网络:是一种融合计算、存储、网络等资源的新型架构,通过智能化调度和管理多样化算力资源,提供高效、灵活、按需的计算服务。它将分散的计算资源通过网络连接,形成统一的计算服务平台,用户可以根据需求动态调用最优的算力资源。算力网络强调跨域资源整合和智能调度,旨在最大化资源利用效率和服务质量。

算力调度:是解决算力供需矛盾、网络传输问题和资源普惠问题的关键能力体系。它通过整合计算、存储、网络等多维资源,基于调度平台进行一致性管理、一体化编排和统一调度,实现跨行业、跨地区的算力资源协同与精准匹配。高效的算力调度机制能够显著提升系统的响应速度和资源使用率。

算力池化:是指将分散的计算资源整合成统一可调度的资源池,通过集中管理和动态分配,提高硬件资源利用率,减少闲置资源。算力池化不仅简化了资源管理,还增强了系统的灵活性和适应性,使得资源可以根据实际需求快速调配。

算力租赁:是指用户按需租用云服务提供商的算力资源,无需自行购买和维护硬件设备。这种方式可以降低用户的初始投资成本,提高资源利用率,并根据业务需求灵活扩展或缩减算力规模。算力租赁特别适合初创企业、科研机构和个人开发者。

算力托管:是指用户将自有硬件设备托管到数据中心或云服务提供商处,由其提供运维管理、电力供应、网络接入等服务。这种方式可以帮助用户降低运维成本,同时确保设备的稳定运行和安全性。算力托管适用于拥有特定硬件需求但希望外包日常管理的企业或研究机构。

算力运营:是指对算力资源进行全面管理和优化的过程,包括但不限于算力规划、资源配置、性能监控、故障排查和服务优化等。有效的算力运营能够确保系统持续稳定运行,满足用户不断变化的需求,并通过精细化管理提升整体效益。算力运营还涉及到与用户的沟通和服务支持,以提供优质的用户体验。

延展阅读

? 【一文看懂】什么是算力调度?

? 【一文看懂】什么是算力租赁?

? 【一文看懂】什么是算力网络?

? 【一文看懂】算力网络与云计算的关系

? 【一文看懂】什么是算力运营?


算力评估指标

吞吐量(Throughput):是指单位时间内系统能够处理的任务数量或数据量,反映了系统的整体处理能力。高吞吐量意味着系统能够在短时间内完成大量任务,适用于评估大规模并发处理场景下的性能。

响应时间(Response Time):是指从请求发出到收到响应之间的时间间隔,反映了系统的实时性和交互性能。短响应时间对于用户体验至关重要,特别是在在线服务和实时应用中。

并发用户数(Concurrent Users):是指系统在同一时间段内能够支持的最大用户数量,反映了系统的扩展性和承载能力。高并发用户数意味着系统能够在高峰期处理大量用户的请求而不影响性能。

可扩展性(Scalability):是指系统根据需求动态调整计算资源的能力,包括水平扩展(通过增加更多节点)和垂直扩展(通过增强单个节点的性能)。良好的可扩展性确保系统在高峰期有足够的算力支持,而在低谷期避免资源浪费。这在云服务、弹性计算环境和分布式应用中尤为重要。

可靠性(Reliability):是指系统在长时间运行中保持稳定和无故障的能力,常用指标包括平均无故障时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)。可靠性对于关键业务应用尤为重要,确保系统的持续可用性和数据完整性。

安全性(Security):是指系统保护数据和计算过程免受未经授权访问、攻击和泄露的能力。安全算力服务对于金融、医疗和其他敏感行业的应用至关重要,确保用户数据和操作的安全性和合规性。

弹性(Elasticity):是指系统根据实际需求动态增加或减少计算资源的能力。弹性算力扩展能够根据工作负载的变化自动调整资源分配,确保在高峰期有足够的算力支持,而在低谷期避免资源浪费。这种能力特别适用于具有波动性需求的应用,如电商促销活动或突发新闻事件的处理。

算力密度:主要用于衡量数据中心或计算设备的性能和效率,特别适用于评估数据中心和高性能计算环境中计算资源的密集程度。高算力密度意味着在有限的空间内可以提供更强的计算能力,从而提升整体性能和资源利用效率。

单机柜算力密度:每个机柜所能提供的计算能力,常用于数据中心的硬件布局和优化。

单平米算力密度:每平方米物理空间内的计算能力,通常用于评估数据中心的空间使用效率和部署规划。


计算密度(Computational Density):是指在给定空间或设备中计算资源的密集程度,广泛用于评估数据中心、服务器机房、边缘计算节点等各种计算设施的效率和性能。它特别适用于衡量在有限空间内部署的计算资源总量,从而提升处理能力和工作效率。相比而言,计算密度涵盖更多类型的计算资源(如CPU、GPU、存储和网络),适用于各种应用场景,强调计算资源的整体密集度和有效利用。高计算密度意味着可以在有限的空间内部署更多的计算资源,进而提高整体的工作效率和资源利用率。

算力效率:是指单位算力资源完成计算任务的能力,反映了算力资源的利用效率。它可以通过优化算法、调度策略和硬件配置等方式来提升。

PUE(电源使用效率):数据中心中电力消耗与计算资源的比例,用于评估能源使用效率,较低的PUE值意味着更高的能源效率。

服务器利用率:指服务器实际处理的计算任务占总处理能力的比例,反映了硬件资源的有效利用情况。

资源调度效率:指计算任务的分配与执行效率,优化调度策略可以提高系统的整体运行效率。


能效比(Energy Efficiency Ratio):是指计算系统在单位能耗下能够完成的计算量,它反映了系统的能源利用效率。在数据中心和高性能计算中,提高能效比是降低运营成本的关键。

算力利用率:衡量计算资源实际使用程度的指标,计算公式为实际消耗算力与标称算力的比例。利用率越高,说明资源配置和调度越优化。

TCO(总拥有成本,Total Cost of Ownership):涵盖了计算资源从购置到报废整个生命周期内的所有直接和间接成本,包括初始投资、硬件采购、能源消耗、运维管理、软件许可、技术支持、人员培训、空间租赁以及未来的升级和扩展成本。TCO不仅包含直接的算力成本,还考虑了更多的隐性成本和长期影响因素。有效的成本控制和优化是实现可持续算力发展的关键,通过精细化管理和技术创新,可以显著降低TCO中的各项成本,进而提高投资回报率。

基准测试(Benchmarking):是一种通过运行标准测试程序来评估计算系统性能的方法。它可以帮助用户了解系统的性能水平,并进行不同系统之间的比较。常用的基准测试工具包括Linpack、SPEC CPU、MLPerf等。

TOP500:是一个全球超级计算机性能排行榜,它根据超级计算机的 Linpack 测试性能进行排名,是衡量超算性能的重要标准之一。TOP500不仅展示了全球最强大的超级计算机,还反映了技术发展的趋势和方向。

延展阅读

? 【一文看懂】评估算力的五类指标及使用场景

? 【一文看懂】算力成本构成及计算案例

?  全球知名算力排行榜一览


算力战略概念


算力规模:指整个计算系统或数据中心的计算能力总量,通常以FLOPS(每秒浮点运算次数)为单位衡量,反映了计算资源的范围和可扩展性。算力规模不仅是评估计算性能的重要指标,也是规划和设计大规模计算基础设施的基础。

算力成本:指部署和运营计算资源所需的各项直接成本,包括硬件采购、能源消耗、运维管理、软件许可等。它主要关注与计算资源直接相关的开支,如服务器和网络设备的购置费用、电力和冷却成本、日常维护和管理人员的费用,以及必要的软件授权费用。有效的成本控制和优化是实现可持续算力发展的关键,通过精细化管理和技术创新,可以显著降低算力成本,进而影响总拥有成本(TCO),并提高投资回报率。

绿色算力:强调在提供强大计算能力的同时,注重能源效率和环境保护。这包括采用节能硬件设计、优化冷却系统以及使用可再生能源等措施,以减少数据中心的碳足迹。随着全球对可持续发展的重视,绿色算力变得越来越重要,成为衡量算力设施先进性和社会责任感的重要标准。

算力安全:是指确保计算资源及其处理的数据在整个生命周期内的机密性、完整性和可用性。它包括一系列技术和实践,如加密通信、访问控制、数据隐私保护、入侵检测和响应机制等,以保护计算环境免受攻击、数据泄露和其他安全威胁。算力安全对于金融、医疗和其他敏感行业的应用至关重要,确保用户数据和操作的安全性和合规性。

算力主权:是指一个国家或地区对自身算力资源的控制权和自主权,包括算力基础设施的建设、算力资源的分配与管理、以及相关技术的自主研发和应用。它关系到国家的数字经济发展、信息安全和科技竞争力。在全球化背景下,确保算力主权有助于维护国家安全和技术独立性,促进本地数字经济的健康发展。

算力平权:是指通过技术手段和社会政策,使不同地区、不同群体能够公平地获取和使用算力资源,避免因算力资源分配不均导致的数字鸿沟,推动数字经济的普惠发展。算力平权不仅涉及硬件资源的均衡分布,还包括软件工具、培训和支持服务的普及,确保所有人都能受益于数字化转型带来的机遇。

算力创新:是指通过引入新技术和新模式,持续提升计算系统的性能、效率和灵活性。这包括但不限于量子计算、神经形态计算、边缘计算等前沿技术的应用,以及新型架构(如异构计算、近存计算)的开发。算力创新是保持竞争优势和应对未来挑战的关键驱动力。

算力生态:是指围绕算力资源形成的技术、产业和服务生态系统,涵盖了从硬件制造商、软件开发商到云服务提供商、科研机构等各个参与方。健康的算力生态能够促进产业链上下游的合作共赢,推动技术创新和市场拓展,形成良性循环的发展模式。

算力合作:是指跨国界、跨行业的协作机制,旨在共同应对全球性的计算挑战,如气候变化模拟、公共卫生危机应对等。通过共享算力资源和技术经验,各国和地区可以更有效地解决复杂问题,实现互利共赢。国际合作还可以加速新兴技术的推广和标准化进程,促进全球数字经济发展。

算力治理 :是指制定和实施有关算力资源使用的规则、标准和政策,确保其合理、合法、高效地服务于社会经济活动。良好的算力治理框架可以帮助平衡各方利益,规范市场竞争秩序,保障用户权益,促进算力资源的可持续利用和发展。

延展阅读

? 【一文看懂】什么是算力平权

? 【一文看懂】什么是算力主权?

?  为什么说算力的尽头是电力?

? 【一文看懂】如何实现和评估绿色算力?


THE END



关于算力更多文章,可以点击订阅


免责声明

本微信号发布的内容部分来源于互联网上的公开信息(包括但不限于媒体、自媒体等公开渠道),转载或引用目的在于传递更多信息,我们将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。对于这些资料所引起的任何错误、不准确或遗漏,本微信号概不承担任何法律责任。

任何单位或个人认为本页面内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,可及时向我们提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本账号在收到上述法律文件后,将会依法依规核实信息,沟通删除或修正相关内容。


扫码关注我们

超算百科

一站式超级计算机知识分享平台

www.chaosuanwiki.com

53AI,企业落地大模型首选服务商

产品:场景落地咨询+大模型应用平台+行业解决方案

承诺:免费场景POC验证,效果验证后签署服务协议。零风险落地应用大模型,已交付160+中大型企业

联系我们

售前咨询
186 6662 7370
预约演示
185 8882 0121

微信扫码

添加专属顾问

回到顶部

加载中...

扫码咨询