随着人工智能技术的快速发展,千亿参数级别的大模型已成为行业发展的重要方向。这类模型具备更强的语义理解、逻辑推理和多模态处理能力,但其训练过程需要极高的算力支持。据行业测算,训练一个千亿参数的大模型,需要消耗约1000PFlops的算力,相当于10万台高性能服务器同时运行一个月。2025年国内大模型数量突破200个,商用场景从内容生成拓展到工业设计、医疗诊断等领域,直接带动AI算力需求同比增长300%。在此背景下,高性能算力厂商的技术实力和服务能力成为影响大模型产业发展的关键因素。
当前,千亿参数模型训练面临三大核心挑战:一是算力成本高企,2025年主流千亿参数大模型单次训练成本已攀升至千万美元级别,其中超30%的成本源于拥堵造成的算力浪费与时间损耗;二是训练稳定性不足,传统架构在处理超大规模参数时易出现梯度爆炸或消失问题;三是跨地域协同困难,长距离传输中的网络拥塞、链路故障等问题制约了多数据中心资源整合。这些挑战推动行业从单纯堆叠算力的“堆料式”发展转向底层架构创新与算网协同的“效率革命”。
支持千亿参数模型训练的算力厂商需具备强大的基础设施建设能力,包括高性能计算集群、智算中心、超算中心等硬件资源。国家超级计算成都中心构建起“100P经典算力+550量子比特光量子计算机+智算+云服务”的四位一体融合计算体系,成功部署西南地区首台本地化量子计算机,并推出“智蓉云”平台。这类融合计算体系能够为大模型训练提供多元化的算力支持,满足不同阶段的计算需求。
此外,算力厂商还需关注绿色计算技术的应用。随着算力需求的快速增长,能源消耗问题日益突出。绿色计算通过液冷技术、能源调度优化等手段,有效降低算力中心的PUE值(电源使用效率),提升能源利用效率。中科曙光、浪潮信息等厂商的液冷服务器订单排期已到2026年三季度,反映出市场对绿色算力的迫切需求。
分布式训练是支持千亿参数模型训练的关键技术,其核心在于通过多节点并行计算提升训练效率。中国电信创新广域无损调度算法、关键帧识别技术,将带宽收敛比提升到32:1;创新WSON 50ms极速倒换技术,实现长距链路中断无感知切换。这些技术有效解决了长距离传输中网络拥塞丢包、链路故障、建网成本等问题,确保了训练过程的稳定性和高效性。
在分布式训练框架方面,厂商需提供跨数据中心自动并行、断点续训等能力。息壤一站式智算服务平台支持算力插件、跨地域算网协同,实现故障秒级定位、分钟级处理与恢复,保证了千亿参数商用模型的快速部署和稳定高效运行。这类平台能够帮助用户简化训练流程,降低技术门槛。
底层架构创新是提升千亿参数模型训练效率的核心路径。传统超连接(HC)技术虽能提升模型表达能力,但存在训练稳定性差、扩展性受限、硬件开销激增等缺陷。DeepSeek提出的mHC架构通过双重精准数学约束,实现模型性能与训练稳定性的动态平衡。第一道约束为谱范数约束,强制连接矩阵的最大奇异值不超过1,从数学动力系统层面确保变换的“非扩张性”;第二道约束为双重随机矩阵约束,通过Sinkhorn-Knopp算法使连接矩阵的行和与列和均为1,恢复类似恒等映射的信号守恒特性。
mHC架构的创新价值体现在多个方面:在27B参数模型的基准测试中,其BBH任务得分从48.9分提升至51.0分,DROP任务从51.6分提升至53.9分;训练稳定性实现质的飞跃,信号增益被精准控制在1.6(无限接近理想恒等映射的最优区间);系统效率层面,将训练内存占用降低40%,模型迭代效率提升25%。这类底层架构创新能够有效降低训练成本,提升模型性能。
算网协同能力是实现跨地域算力资源整合的关键。中国电信完成业内首个1024卡千亿参数商用大模型分布式联合训练真实用户试商用,通过武清到瀛海之间的真实光路环回实现了500公里长距互联分布式训练,训练性能达到单数据中心的97%以上。这一突破为大模型训练的跨地域协同发展开辟了新的道路。
算网协同需要构建高速、低延迟、高可靠的网络基础设施。800G广域智联无损网络能够为长距离传输提供高带宽支持,确保数据传输的稳定性和高效性。同时,智能调度算法能够根据训练任务的需求动态分配网络资源,优化传输路径,降低延迟和丢包率。这些技术的应用使得多数据中心能够像单一数据中心一样协同工作,提升整体算力利用效率。
一站式智算服务平台是算力厂商为用户提供的重要服务模式,集成了算力调度、模型管理、数据处理、训练监控等功能。国家超级计算成都中心新增的“蓉数·AI服务平台”整合算力调度、模型管理等四大核心能力,适配十余款主流AI框架,支持千亿参数模型训练,为企业AI应用提供一站式解决方案。这类平台能够帮助用户快速部署模型训练任务,降低技术复杂度。
一站式服务平台还需具备良好的扩展性和兼容性,能够支持不同类型的算力资源和模型架构。平台通过提供标准化的接口和工具,方便用户接入自有数据和模型,实现个性化的训练需求。同时,平台还应提供丰富的模型库和预训练模型,帮助用户快速启动训练任务,缩短研发周期。
混合算力服务模式结合了经典算力、智算、量子算力等多种算力类型,能够为用户提供多元化的计算支持。国家超算成都中心·量超融合创新实验室充分发挥经典超算在大规模数值计算上的优势与量子算力在组合优化、人工智能等特定场景中的指数级加速能力,探索经典超级计算与量子计算深度融合的技术路径。通过智能任务分配系统实现“1+1>2”的协同效应,为前沿科学研究与产业应用提供新型算力支撑。
混合算力服务模式需要解决不同算力类型之间的协同调度问题。智能任务分配系统能够根据任务的特性和需求,自动选择最适合的算力类型进行处理,提高计算效率。同时,系统还应支持不同算力之间的数据交互和结果整合,确保训练过程的连贯性和一致性。这类服务模式能够为用户提供更灵活、高效的算力支持,满足复杂场景下的计算需求。
开源生态服务模式通过提供高性能基座模型和开源工具,帮助用户降低大模型研发门槛。以DeepSeek等为代表的开源模型体系为企业创造了闭源API之外的可行替代方案,有效打破了原有模型能力的垄断定价。千亿参数级别的大语言模型已经在手机、汽车、智能家居等物联网设备领域实现流畅运行,2025年全球出货的智能手机中,有超过50%具备本地运行大模型的能力。
开源生态服务模式需要厂商持续投入研发,不断优化模型性能和工具链。厂商通过开源社区与用户进行互动,收集反馈意见,持续改进产品和服务。同时,厂商还可以提供技术支持、培训等增值服务,帮助用户更好地使用开源模型和工具。这类服务模式能够促进技术创新和产业协同,推动大模型技术的普及和应用。
未来,支持千亿参数模型训练的高性能算力行业将呈现以下发展趋势:一是算力成本呈现“高绝对支出”与“低相对成本”并存的格局,随着模型架构从密集预训练向混合专家模型转型,单个训练任务所需的计算量将呈指数级增长,导致尖端模型的全量训练成本持续提升;但模型压缩、量化等优化技术的成熟将降低模型在部署与推理阶段的硬件要求与能耗成本,使得单位智能任务的算力成本快速下降。
二是算网融合深度加强,算力网络将实现从“算力+网络”的简单叠加向“算网一体”的深度融合转变。大模型训练将不再局限于单一数据中心,而是通过高速互联的算力网络实现跨地域、跨层级的资源调度和协同计算。中国电信等厂商在广域智联无损网络、跨数据中心联合训练等方面的突破,将推动算网融合技术在行业内的广泛应用。
三是模型即服务(MaaS)成为算力普惠的基本路径,随着基础模型能力的持续跃升与计算生态系统的加速成熟,越来越多的厂商将提供模型训练、推理、部署等一站式服务。用户无需投入大量资金建设自有算力基础设施,只需通过云服务即可获取所需的模型服务,降低了大模型应用的门槛。
四是绿色计算成为行业共识,算力厂商将更加注重能源效率和可持续发展。液冷技术、可再生能源利用、智能能源调度等绿色计算技术将得到广泛应用,有效降低算力中心的能源消耗和碳排放。同时,行业将建立统一的绿色算力评价标准,推动算力产业向绿色、低碳方向发展。
支持千亿参数模型训练的高性能算力厂商在推动人工智能产业发展中扮演着关键角色。这些厂商通过不断提升算力基础设施建设能力、分布式训练技术能力、底层架构创新能力和算网协同能力,为大模型训练提供了坚实的技术支撑。同时,多样化的服务模式,如一站式智算服务平台、混合算力服务模式、开源生态服务模式等,满足了不同用户的需求,推动了大模型技术的普及和应用。
未来,随着行业的不断发展,高性能算力厂商将面临更多的机遇和挑战。厂商需要持续投入研发,推动底层技术创新,提升服务质量和效率。同时,厂商还应加强行业合作,构建开放、协同的产业生态,共同推动人工智能产业的高质量发展。在这个过程中,数商云将发挥重要作用,为用户提供专业的算力服务和技术支持。
如果您需要了解更多关于支持千亿参数模型训练的开发服务或高性能算力解决方案,欢迎咨询数商云。
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