高性能計算：助推行業成就價值

文 | 本刊記者 邢帆

高性能計算：助推行業成就價值

文 | 本刊記者 邢帆

經過多年來的沉淀與發展，高性能計算作為第三大科學方法和第一生產力的地位與作用被廣泛認識，并開始走出原來的科研計算向更為廣闊的商業計算和信息化服務領域擴展。更多的典型應用在電子政務、石油物探、分子材料研究、金融服務、教育信息化和企業信息化中得以展現。經過十多年的發展，中國在高性能計算水平上已躋身世界先進水平。特別值得一提的是，高性能計算在發展過程中，不斷完善了其自身的生態系統的同時，也極大地促進了其他行業發展。

行業助推器

高性能計算機最初是用來成為頂尖的科學問題的解決工具，但現在已經漸漸地深入到更多與生活密切相關的行業中，比如說大飛機的研制，石油勘探，教育、氣象還有基因工程、大型裝備的設計制造、以及眼下十分火熱的人工智能等等都有高性能計算技術參與其中。據BBC預計，2020年全球人工智能市場規模將達183億美元。在未來10年甚至更久的時間里，人工智能將成為眾多智能產業技術和應用發展的突破點。人工智能的發展背后，高性能計算發揮了十分重要的作用。我國也希望能夠在人工智能技術的發展上實現拐點突破、甚至拔得頭籌，并為此做出了一系列技術準備。

作為一項技術從市場的角度來講，高性能計算機是高技術、高利潤而且市場份額在不斷擴大的一個產業。高性能計算機在政府部門、科研等領域的廣泛應用，對增強一個國家的科技競爭力有著不可替代的作用。另外，美國和歐洲的經驗已經證明，企業使用高性能計算機能夠有效地提高生產率。

中國在高端計算機的研制方面已經取得了較好的成績，掌握了研制高端計算機的一些關鍵技術，參與高端計算機研制的單位已經從科研院所發展到企業界，有力地推動了高端計算的發展的同時，也對行業發展以及諸多行業應用形成了極大的促進。曙光、聯想、浪潮都是國內該領域的主力廠商。從早期曙光2000超級服務器的推出和正在推廣的一些應用領域，到航空航天工業中的數字風洞，可以減少實驗次數，縮短研制周期，節約研制費用；此外，在生物工程、生物信息學、船舶設計、汽車設計和碰撞模擬以及三峽工程施工管理和質量控制等領域都有高性能計算機成功應用的實例。

科大訊飛股份有限公司云計算研究院副院長張致江介紹，人工智能的發展與高性能計算技術有著密切的關系。在他看來人工智能是分為三個發展階段的，運算智能、感知智能和認知智能。運算智能就是我們現在經歷和過去長達幾十年發展所經歷的智能時代，讓機器能存會算?，F在科大訊飛正在致力于做的是感知智能時代的產品，讓機器能聽會說、能看會認。未來，還要能夠讓機器能理解、會思考。在能聽會說方面，能聽就是語音識別，會說就是語音的合成，它的后臺需要依靠非常強大的智能計算平臺，這個平臺最初就是通過高性能計算技術來搭建的。在工業界，人工智能要獲得成功需要三個法寶，非常好的網絡、非常有質量的數據、以及不斷迭代的漣漪效應。AI具有高強的計算特點。目前AI的目標是希望機器能夠進行“類人”的思考，從當前的研究結果來看，機器與人的距離還是很大的。科學家研究人腦的臨界數是1014，機器的是108，8和14不是簡單的“加6”的關系，它帶來的是計算量的指數級的增長。因此，無論是學術界還是工業界，其最終的落地都需要非常強大的計算平臺。這也對高性能計算在內的幾大支撐技術提出了新的需求。

生態按需調整

曙光公司副總裁沙超群在談到高性能計算的整體發展時也表示：隨著應用需求的不斷變化，高性能計算的變化確實是存在的。例如在石油勘探行業中，應用跟不上的時候，機器的用武之處也不大。行業的需求是要計算出地震的偏移量，從而判斷哪里有油。以前的準確度只能精確到幾十公里，在此范圍內一個一個打井試探，打廢了就會浪費很高的成本。而隨著應用的逐漸深入，對準確率的要求越來越高，需要更強的計算能力去實現。2009年，GPU第一次進入高性能計算市場，提高計算能力，實現更準定位，可以計算出來哪兒有油、哪兒沒油。通俗一點理解就是，原來打10口井下去可能只找到一個有油的，現在打10口井下去，可以找到8個地方有油。這就是軟件計算和真實應用的反饋。由此可見，在高性能計算供與需的生態中，隨著GPU、加速器的大量應用，硬件和軟件確實是需要互相適應、互相促進的。硬件的發展推動了軟件的發展，軟件又對機器提出了新的需求。機器的計算能力的提升，又需要軟件不斷地變化適應。

據了解，針對當前人工智能、大數據及云計算的行業特性，高性能計算也在不斷完善自身的生態系統，以滿足應用需求，各大廠商也在積極部署以更好的適應技術生態。曙光重點部署四類大數據，包括政府大數據、科學大數據、安全大數據、工業大數據。從城市云、智慧城市、地球科學、氣象預測、輿情監控與引導、平安城市與預防犯罪、工業物聯網生產線優化、智能制造等各個方面提升數據服務能力，真正實現“至慧”應用。目前，曙光已經建立了完善的戰略部署，基于新一代服務器的全新升級，推出了ABC2創新計算模式。未來，曙光將著重以創新的人工智能計算能力（AI）、融合高效的大數據計算能力（Big data）、安全可靠的云計算服務能力（Cloud）和領先的高性能計算能力（HPC）賦能各行各業，深入踐行數據中國戰略，讓全社會共享數據和計算價值。據了解，創新應用ABC2是曙光數據中國戰略布局的重要組成部分，將成為曙光在服務器產品領域的重要發力點。同時，該創新模式也將成為曙光參與加深基礎設施建設與行業應用的有力保障。