算力告急是假象?AI 芯片九成闲置背后
Epoch AI、Fujitsu 等多方数据显示,前沿实验室与企业 GPU 实际利用率不足三成,结构性浪费已成行业共识。
当开发者反复遭遇「额度已用完」的提示,AI 公司的统一回应是「缺算力」。但 Epoch AI 的估算显示,到 2025 年底,OpenAI 等效拥有的算力约相当于 170 万块 H100,相较 2023 年的 10 万块两年内暴增 17 倍。一边是全球科技巨头每个季度砸下数百亿美元抢购芯片,一边却是大量 GPU 处于闲置状态——「缺算力」的叙事与现实之间出现了明显裂缝。
数据:利用率远低于预期
AI 基础设施公司 AMP 创始人 Anjney Midha 在播客 Latent Space 中给出了一个尖锐判断:「像 xAI 这样的前沿实验室,GPU 利用率可能不到 10%,这只是真正问题的冰山一角。」MFU(Model Flops Utilization,模型浮点运算利用率)是衡量 GPU 算力真正参与模型计算的指标,若集群 MFU 只有 10%,意味着花 5 亿美元买来的设备,有效算力只相当于 5000 万美元,剩余 4.5 亿美元在空转。
Epoch AI 分析师 Josh You 的报告指出,前沿实验室算力的采购速度远超消耗速度,大量资源处于「储备」或「闲置」状态。Fujitsu 在 2024 年《AI 基础设施状态报告》中给出的企业端数据更为刺眼:超过 75% 的企业在峰值负载下,GPU 利用率仍低于 70%。VentureBeat 基于类似数据进一步判断:「95% 的 AI 基础设施开支被浪费了。」
原因:数据饥饿与「假工作」
利用率低并非因为没有任务可跑,而是数据准备跟不上计算节奏。aixenergy 的研究显示,AI 训练过程中 GPU 有 30% 到 65% 的时间处于闲置,原因在于数据清洗、标注、分词、打包等预处理步骤的 IO 速度远低于 GPU 的浮点运算能力。GPU 的计算速度以 TFLOPS 计,而存储系统的吞吐能力成为瓶颈,导致计算单元在等数据。
arXiv 上关于 GPU 能耗的论文进一步揭示了两个隐蔽问题:其一,即便 GPU 进入「深层空闲状态」仍持续大量耗电,Epoch AI 数据显示 GPU 数据中心总功耗中约 40% 直接来自 GPU 本身;其二,行业通用的「集群级 SM 利用率」指标并不能反映真实能效,SM 看似在运转,实际上很多计算周期在做数据搬运、内存同步、等待通信等「假工作」。这解释了为何部分团队报告 70% 的利用率,训练速度却远低于预期。
解法:从「堆卡」转向「产出最大化」
Midha 将这一转向概括为「outputmaxxing」(产出最大化),并给出基准线:目前最佳实践者的 MFU 大约在 60% 到 70%。对于多数 AI 公司来说,若能将利用率从 10% 提升到 60%,等同于在不增加硬件投入的前提下把有效算力扩大 6 倍。
历史经验提供了参照。2000 年代初企业物理服务器平均利用率仅 10% 到 15%,VMware 虚拟化与 Docker 容器化相继推动利用率提升至 60% 到 70%,催生了万亿美元的云计算产业。AI 算力当前所处的位置,类似 2005 年的服务器市场——问题已被识别,系统性解决方案仍在酝酿。
商业模式的转变也在加速这一进程。早期「固定费用许可」和「捆绑 Token」模式因边际成本为零,企业缺乏优化利用率的动力。随着行业逐步转向按使用量计费,闲置成本正在从「被忽略的背景噪音」变为「生产阶段的紧急事项」。
范式转移:护城河从「买到」转向「用好」
AI 竞赛此前的叙事主线是规模:谁拥有最多 GPU、谁训练了最大模型、谁花了最多钱。但 Midha 的判断暗示了一场范式转移——护城河正在从「谁能买到更多算力」转向「谁能从同样算力中榨取更多智能」。前者是资本的消耗战,后者是工程的精密战,其上限取决于对计算物理、分布式系统与数据工程的理解深度。
Fujitsu 在 2024 年发布的技术白皮书直接以「最大化 GPU 利用率」为题,DevZero、Prodia、Mirantis 等基础设施公司也纷纷发文讨论 80% GPU 闲置的成因与优化策略。行业范围内的集体焦虑本身是一个信号:问题已经大到无人能继续装作看不见。
算力紧缺或许只是表象,真正稀缺的是把已有算力高效转化为智能的能力。
