车端算力:L3 及以上级别自动驾驶需要处理激光雷达、摄像头、毫米波雷达等多传感器的实时数据(每秒数十 GB),单车 AI 芯片算力需求从 L2 的 10TOPS 跃升至 L4 的 1000TOPS 以上。例如,特斯拉 FSD 芯片的算力达 144TOPS,仍需通过硬件迭代满足更复杂场景的感知需求。
云端算力:自动驾驶系统的模型训练(如视觉 Transformer 模型)依赖大规模真实路况数据(单城市日均 PB 级),训练一次 L4 级模型需消耗数百万 GPU 小时算力。同时,云端需实时优化全局路径规划,应对突发交通事件,这要求云计算平台具备低延迟、高可靠性的算力支撑。
模型训练:千亿参数级大模型(如 GPT-4)的训练需上万张 GPU 集群持续数月,单次训练成本超千万美元,算力消耗相当于一座中型城市的日均用电量。谷歌 PaLM 模型训练动用了 4096 颗 TPU v4 芯片,算力规模达 540PFlops。
微调与推理:行业定制化大模型(如医疗、法律领域)需要基于特定数据集进行 Finetune 调优,每次微调需数万 GPU 小时;而推理阶段的高并发需求(如 ChatGPT 峰值日活超 1 亿),要求算力平台具备弹性伸缩能力,支持每秒千万级 token 生成。
药物发现:AI 通过预测分子结构与靶点结合能力,将传统药物筛选周期从数年缩短至数月。例如,英国 BenevolentAI 利用千万亿次算力加速新冠药物研发,候选分子筛选效率提升 100 倍。单靶点药物的 AI 模型训练需处理百万级化合物数据,消耗约 10 万 GPU 小时算力。
医疗影像诊断:AI 辅助诊断系统(如肺结节检测、眼底病变识别)需学习数百万张标注影像,模型推理需在 1 秒内完成多模态数据融合(CT、MRI、病理报告),这要求边缘端智算设备(如医疗 AI 盒子)具备 100TOPS 以上算力,同时保障数据隐私。
高频交易:量化交易算法需在微秒级内分析全球市场数据(每秒百万级订单),智能算力支撑的低延迟交易系统(如摩根大通的 AI 交易引擎)可将决策延迟压缩至 10 微秒以内,这要求算力节点与交易所物理距离控制在 10 公里内(“边缘算力部署”)。
风险控制:反欺诈模型需实时处理用户行为、交易记录等多维度数据(日均 TB 级),通过图神经网络识别欺诈团伙,模型训练需每周更新,单次训练消耗约 5000GPU 小时。
云游戏:4K/60 帧云游戏的单用户算力需求达 8TOPS,而 8K/120 帧体验需 32TOPS 以上,平台需同时支撑百万级并发用户,总算力规模超 100PFlops。微软 Xbox Cloud Gaming 动用了超 50 万个 GPU 核心,覆盖全球 28 个区域。
元宇宙社交:虚拟场景的实时渲染(如 Roblox 的 3D 互动世界)需处理海量用户行为数据,单个元宇宙平台的日均算力消耗达数万 GPU 小时。此外,数字人直播的实时动作捕捉与面部渲染,要求边缘算力节点支持亚毫秒级延迟。
科学计算:气象模拟、量子物理、天体演化等基础研究依赖大规模并行计算,中国 “神威・太湖之光” 超算为全球气候模型提供每秒 10 亿亿次算力支撑,单次模拟消耗超 100 万 CPU 小时。
智能教育:自适应学习平台通过分析学生行为数据(如答题时长、错误模式)生成个性化学习方案,全国性平台的日均数据处理量达 TB 级,需 10PFlops 级算力支撑模型推理。
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