賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì) 超算進(jìn)入融合時(shí)代

隨著5G商用大幕展開，萬物互聯(lián)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代加速到來，海量的數(shù)據(jù)爆炸對(duì)計(jì)算能力提出了非常高的要求，超算（超級(jí)計(jì)算機(jī)）迎來發(fā)展的有利時(shí)機(jī)，而融合則成為超算未來發(fā)展的一大趨勢(shì)。

不久前，國(guó)際超算大會(huì)（ISC2019）公布了新一期全球高性能計(jì)算機(jī)（HPC）TOP500榜單，中國(guó)境內(nèi)有219臺(tái)超算上榜，在上榜數(shù)量上位列第一。這也是2017年11月以來，中國(guó)超算上榜數(shù)量連續(xù)第四次位居第一。聯(lián)想、浪潮和中科曙光分別以173臺(tái)、71臺(tái)和63臺(tái)的數(shù)量位居全球超算制造商前三位。

毫無疑問，超級(jí)計(jì)算機(jī)正在成為重要的國(guó)家力量，高性能計(jì)算已成為科技進(jìn)步與科學(xué)突破的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。在最新的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域——諸如大氣變化模擬、核聚變研究、生命科學(xué)、天體物理的研究中，以及在最流行的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域——比如人工智能、大數(shù)據(jù)等課題中，超級(jí)計(jì)算機(jī)都在扮演越來越重要的地位。

超級(jí)計(jì)算機(jī)一直是世界各國(guó)競(jìng)相角逐的科技最高點(diǎn)。只不過，如今的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)開始從P級(jí)計(jì)算（1 PFlops，千萬億次計(jì)算）轉(zhuǎn)向E級(jí)計(jì)算（1 EFlops，百億億次計(jì)算）。

美國(guó)、歐盟和日本均已實(shí)施了建立E級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)劃，首臺(tái)E級(jí)超算系統(tǒng)大致都將在2021年左右完成。我國(guó)也在這方面早已有所布局。2009年，我國(guó)首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”一期系統(tǒng)研制成功，成為繼美國(guó)之后第二個(gè)能夠研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。據(jù)悉，“十三五”期間，我國(guó)重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)“高性能計(jì)算”的目標(biāo)就是突破E級(jí)計(jì)算機(jī)核心技術(shù)，依托自主可控技術(shù)，研制適應(yīng)應(yīng)用需求的E級(jí)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)的性能在“十三五”末保持世界領(lǐng)先水平。

要研制這樣的系統(tǒng)，困難不少。中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)錢德沛就表示，高性能處理器和加速器，特別是3D的內(nèi)存、新型的存儲(chǔ)器件、光交換和光傳輸?shù)确矫娑际俏覈?guó)目前的瓶頸。

“在這樣一個(gè)國(guó)際環(huán)境下，自主可控可能不是一個(gè)可選項(xiàng)，而是唯一的出路，依托自主可控和開放合作并不矛盾，但我們只有自身強(qiáng)，有自己可以控制的技術(shù)才有可能廣泛地開展合作。”錢德沛說道。

與人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的融合則成為超算發(fā)展的一大契機(jī)。

中科院計(jì)算技術(shù)研究所所長(zhǎng)孫凝暉就表示，融合是未來的趨勢(shì)，不光傳統(tǒng)高性能計(jì)算和AI的融合，超算跟云計(jì)算在未來也一定會(huì)融合在一起，超算不光是云計(jì)算的基礎(chǔ)，高性能計(jì)算也會(huì)以云計(jì)算的方式來提供服務(wù)，走向用戶。

這一塊的市場(chǎng)潛力也非常巨大。據(jù)IDC預(yù)測(cè)，光是國(guó)內(nèi)人工智能服務(wù)器市場(chǎng)，市場(chǎng)空間在2021年就將達(dá)到25億美元，年復(fù)合增速達(dá)到50%。

工信部也提出，我國(guó)將以應(yīng)用為導(dǎo)向，突破大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)，特別是加快高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)等能力提升，提升數(shù)據(jù)分析處理和知識(shí)發(fā)現(xiàn)能力，繼續(xù)強(qiáng)化大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)，鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)揮創(chuàng)新主體作用，突破面向大數(shù)據(jù)的新型計(jì)算、存儲(chǔ)、傳感等技術(shù)，加快產(chǎn)學(xué)研用資源聯(lián)合，推動(dòng)軟硬件協(xié)同發(fā)展，讓計(jì)算力向更多行業(yè)應(yīng)用“賦能”。

不少企業(yè)正在通過跨界融合，在超算應(yīng)用布局方面搶占先機(jī)。“數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以科技為核心的創(chuàng)新已經(jīng)到來。面臨未來的發(fā)展趨勢(shì)，聯(lián)想已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。”在近日召開的2019聯(lián)想全球超算峰會(huì)上，聯(lián)想集團(tuán)高級(jí)副總裁、數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)集團(tuán)中國(guó)區(qū)總裁童夫堯表示，聯(lián)想將以超算技術(shù)為核心，聚焦技術(shù)融合、行業(yè)融合、生態(tài)融合，助力行業(yè)破局和發(fā)展。

據(jù)悉，目前聯(lián)想超算團(tuán)隊(duì)、超算產(chǎn)品，包括端到端的整個(gè)體系，正積極為科研、教育、航天、氣象、石油石化、生命科學(xué)等領(lǐng)域提供解決方案。此次超算大會(huì)上，聯(lián)想新推出的“深騰X9000”系統(tǒng)即是聯(lián)想在高性能計(jì)算與AI領(lǐng)域深耕的成果。“聯(lián)想的超算技術(shù)不僅僅是放在實(shí)驗(yàn)室里面做理論研究，更多的是與行業(yè)的應(yīng)用相結(jié)合。”童夫堯說。

不僅如此，聯(lián)想還將著力打造HPC生態(tài)鏈，與硬件廠商包括英特爾、寒武紀(jì)等廠商合作，在軟件層面積極主動(dòng)開放生態(tài)系統(tǒng)，吸引主流廠商加入聯(lián)盟，在業(yè)務(wù)層面，聯(lián)想創(chuàng)投投資了face++、銀河水滴科技等等一系列有潛力的人工智能公司。

而國(guó)內(nèi)超算領(lǐng)域的另一巨頭中科曙光也早已在這一領(lǐng)域發(fā)力。中科曙光高級(jí)副總裁任京暘此前曾公開表示，先進(jìn)計(jì)算包括超級(jí)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等多種新興IT信息技術(shù)，是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心和基石。據(jù)悉，中科曙光從2009年開始布局智慧城市，持續(xù)將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等最新技術(shù)融合到智慧城市建設(shè)等領(lǐng)域，目前已經(jīng)有40多個(gè)城市云計(jì)算中心。

“我們要重視超算和人工智能、大數(shù)據(jù)的融合發(fā)展，超算對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能的支撐作用非常明顯。”錢德沛說，超算和大數(shù)據(jù)、人工智能密切關(guān)聯(lián)，相互支撐。超算是大數(shù)據(jù)分析和基于深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)，超算和大數(shù)據(jù)改變了人工智能研究應(yīng)用的方式。大數(shù)據(jù)和人工智能，將深刻影響未來超級(jí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。