中國超算再次問鼎全球 中國超級計算機發(fā)展分析

• 曾燕 2023年5月29日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1393 92
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5月27日，齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)透露，近日在德國漢堡舉辦的ISC 2023高性能計算大會發(fā)布了最新IO500榜單，該校國家超級計算濟南中心(以下簡稱“濟南超算”)構(gòu)建的驗證性計算集群(Cheeloo-1)在10節(jié)點研究型榜單登頂奪冠， 測試得分突破13萬。繼濟南超算山河

中國超算再次問鼎全球

5月27日，齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)透露，近日在德國漢堡舉辦的ISC 2023高性能計算大會發(fā)布了最新IO500榜單，該校國家超級計算濟南中心(以下簡稱“濟南超算”)構(gòu)建的驗證性計算集群(Cheeloo-1)在10節(jié)點研究型榜單登頂奪冠， 測試得分突破13萬。繼濟南超算山河計算集群在ISC 2022奪冠后，濟南超算以超越歷史最佳紀錄15倍的絕對優(yōu)勢，再次問鼎全球。

“國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺不僅要連接超算中心，還要連接人，連接應(yīng)用和服務(wù)?！苯眨?023年大灣區(qū)科學(xué)論壇信息與通信分論壇上，國家高性能計算機工程技術(shù)研究中心副主任曹振南透露，國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺已進入研發(fā)階段，將破解行業(yè)與區(qū)域算力分布不均問題，推動前沿科技創(chuàng)新與人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步落實形成技術(shù)先進、模式創(chuàng)新、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)完善的總體布局。

前不久，科技部高新司在天津召開國家超算互聯(lián)網(wǎng)工作啟動會，宣告國家超算互聯(lián)網(wǎng)啟動部署與建設(shè)。曹振南表示，伴隨國家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)，其將有效支撐前沿科研創(chuàng)新、重大工程突破、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、人民生活品質(zhì)提高等目標達成，成為支撐數(shù)字中國建設(shè)的“高速路”。

人工智能的興起，為各行業(yè)帶來海量AI算力需求，但AI算力在不同區(qū)域、行業(yè)分布不平均，造成多行業(yè)存在巨大AI算力缺口。而超算互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)目標之一，就是為解決算力設(shè)施分布不均衡的問題，實現(xiàn)超算資源的互聯(lián)互通、資源共享。

據(jù)介紹，由國家高性能計算機工程技術(shù)研究中心提出的超算互聯(lián)網(wǎng)行動方案，將打造集應(yīng)用、數(shù)據(jù)、算力服務(wù)于一體的超算互聯(lián)網(wǎng)平臺，有助于破解此類問題，推動前沿科技創(chuàng)新與AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

曹振南指出，目前正在研發(fā)中的超算互聯(lián)網(wǎng)平臺，可實現(xiàn)異地、異構(gòu)算力中心的鏈接，依托集算力、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、社區(qū)等一體運營模式，實現(xiàn)包括AI算力在內(nèi)的全國算力資源統(tǒng)籌與調(diào)度。當行業(yè)用戶在研發(fā)AI應(yīng)用時，無需投入海量硬件，依托超算互聯(lián)網(wǎng)平臺就可完成AI大模型訓(xùn)練等復(fù)雜計算任務(wù)。

曹振南表示，超算互聯(lián)網(wǎng)平臺最大的改變是從提供超算算力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┏闼懔Ψ?wù)和應(yīng)用服務(wù)，并且將算力供應(yīng)商、應(yīng)用軟件商、開發(fā)者、最終用戶有機鏈接成一個超算生態(tài)圈，形成互利共贏的商業(yè)創(chuàng)新模式。

通過這個平臺，一方面讓用戶可像“網(wǎng)上購物”一樣便捷使用超算應(yīng)用和算力服務(wù)，另一方面也讓更多企業(yè)自主開發(fā)的應(yīng)用能被更多用戶看到和使用。曹振南說，這將形成一個良性循環(huán)，有利于促進超算產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，更大地發(fā)揮超算在民生服務(wù)、社會治理等領(lǐng)域的創(chuàng)新引領(lǐng)作用。

此外，超算用戶社區(qū)作為超算生態(tài)圈的重要組成，讓用戶不僅可在社區(qū)內(nèi)發(fā)布應(yīng)用場景案例，還可分享使用經(jīng)驗，最終形成業(yè)務(wù)交流、需求發(fā)布、成果匯聚的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，釋放社會科研創(chuàng)新潛能。

在近日舉行的世界智能科技創(chuàng)新合作峰會上，國家超算天津中心發(fā)布了天河百億億級智能計算開放創(chuàng)新平臺和國產(chǎn)中文大模型——天河天元。國家超級計算天津中心黨組書記、應(yīng)用研發(fā)首席科學(xué)家孟祥飛說，國家超算天河團隊與信創(chuàng)海河實驗室、天津大學(xué)、國防科大團隊，共同致力于打造國產(chǎn)超級算力和智能算力底座，構(gòu)建高標準大規(guī)模的中文數(shù)據(jù)集，通過國產(chǎn)中文大模型的研發(fā)和設(shè)計來支撐智能科技的創(chuàng)新。

眾所周知，中文大語言模型的數(shù)據(jù)集非常稀缺。國家超算天津中心搜集整理了網(wǎng)頁數(shù)據(jù)、各種開源訓(xùn)練數(shù)據(jù)、中文小說數(shù)據(jù)、古文數(shù)據(jù)、百科數(shù)據(jù)、新聞數(shù)據(jù)，以及專業(yè)領(lǐng)域的中醫(yī)、醫(yī)藥、問診、法律等多種數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集總token數(shù)達到350B，訓(xùn)練打造了自己的中文語言大模型——天河天元大模型。

在算力中，超級算力應(yīng)該是算力當中的“戰(zhàn)斗機”，是最強大的算力存在。事實上，每一次超級計算機的升級換代，都經(jīng)歷了從底層的高性能計算芯片升級、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)升級，再到基礎(chǔ)操作軟件的整體性升級換代，才能帶來一代新的超級計算機，而這也代表著在信息技術(shù)的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新水平的新革命。

超級計算也被譽為大國重器，在這個體系當中天河應(yīng)該成為中國超級計算發(fā)展的一個代表。孟祥飛說，過去10年中，團隊不斷挑戰(zhàn)著世界算力速度的極限，從千萬億次到億億次，再到今天的百億億次的突破，正是這樣一個強大的算力，也使得天津成為全國乃至世界超級算力的重鎮(zhèn)，天津為全國貢獻了超過20%以上的超級算力。來自全國8000多個科研機構(gòu)、企業(yè)、政府部門的研發(fā)、設(shè)計依托天河超算進行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“天河百億億級的智能計算開放創(chuàng)新平臺”正是依托了天河超級計算系統(tǒng)。超級計算的傳統(tǒng)強項是高精度的科學(xué)工程計算，比如預(yù)報天氣，需經(jīng)過成千上萬次的精確迭代計算以后，得出一個正確的結(jié)果，“預(yù)報的結(jié)果要可信，要有嚴格的誤差控制，因此必須保持高精度計算”。

而眼下正在快速興起的智能計算，特別是大模型帶來的智能計算需求，對高精度計算的要求并不強烈。比如文本生成等，主要做的是特征提取、邏輯判斷，就帶來了一個新的計算范式的需求，即“低精度智能計算”。

于是在新一代超級計算機中，天河團隊首次提出了柔性體系結(jié)構(gòu)，就是在支持高性能計算、超級計算、科學(xué)工程計算的同時，也適配智能計算，支持世界領(lǐng)先的雙精度、單精度、半精度融合計算輸出能力。天河E級智能計算開放創(chuàng)新平臺將帶來突破百億億次的跨模態(tài)的超級計算算力，支撐傳統(tǒng)的科學(xué)工程計算，并服務(wù)智能混合計算，打造全方位的算力賦能創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展載體。

行業(yè)大模型就是在基礎(chǔ)大模型上，進一步融合行業(yè)數(shù)據(jù)、知識以及專家經(jīng)驗，提升大模型對行業(yè)應(yīng)用的適配性。大模型“預(yù)訓(xùn)練+精調(diào)”等模式帶來了新的標準化AI研發(fā)范式，實現(xiàn)AI模型在更統(tǒng)一、簡單的方式下規(guī)?；a(chǎn)。這將會帶來一場通用人工智能為驅(qū)動力的“AI革命”。

用大模型作為產(chǎn)業(yè)智能化升級基座，加之專業(yè)數(shù)據(jù)集，將打造出更貼合行業(yè)領(lǐng)域的智能化高水平“專家”，為行業(yè)賦能，推動行業(yè)升級，提升領(lǐng)域創(chuàng)新效率、行業(yè)生產(chǎn)效率，成為人工智能驅(qū)動新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的巨大力量。孟祥飛期待，讓國產(chǎn)創(chuàng)新基礎(chǔ)上的“天河E級超智算力開放平臺”“天河天元大模型”賦能百業(yè)、賦能天津、賦能中國高質(zhì)量發(fā)展。

中國超級計算機發(fā)展分析

據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院出版的《2022-2027年超級計算機市場投資前景分析及供需格局研究預(yù)測報告》統(tǒng)計分析顯示：

超級計算機(Super computer)，是指能夠執(zhí)行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的電腦。就超級計算機和普通計算機的組成而言，構(gòu)成組件基本相同，但在性能和規(guī)模方面卻有差異。超級計算機主要特點包含兩個方面：極大的數(shù)據(jù)存儲容量和極快速的數(shù)據(jù)處理速度，因此它可以在多種領(lǐng)域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作。

我國超級計算機的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬，從國家安全、核武器研制、氣象預(yù)報、石油勘探這樣的國家戰(zhàn)略領(lǐng)域，拓展到互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、基因測序、影視制作、金融等領(lǐng)域，惠及各個不同的行業(yè)，越來越貼近國民經(jīng)濟生活。例如，由于超級計算機的計算成本越來越低，且測序儀越來越快，基因測序的價格在快速地下降，從過去的每人每次幾十萬元，到現(xiàn)在的每人每次幾千元。

在國際超算組織Top500榜單中，中國供應(yīng)商制造超級計算機數(shù)量連續(xù)9次市場份額位居全球第一。2022年6月中國超級計算機數(shù)量共173臺，全球占比34.6%。

據(jù)中國計算機學(xué)會HPC專業(yè)委員會統(tǒng)計，中國超級計算機性能從2002年到至今已增加4萬多倍：中國超級計算機發(fā)展迅速，已應(yīng)用在各細分領(lǐng)域與學(xué)科，在峰值速度、持續(xù)性能和綠色指標等方面不斷實現(xiàn)突破。

隨著人工智能新興產(chǎn)業(yè)得到高速發(fā)展，傳統(tǒng)計算架構(gòu)已無法滿足海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜模型對大規(guī)模并行計算能力的需求，對人工智能硬件設(shè)備性能提出了更高要求。人工智能芯片和超級計算機是保障人工智能產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的核心硬件基礎(chǔ)設(shè)施，以人工智能為載體的算力更是人工智能發(fā)展水平的重要衡量指標之一，對人工智能的應(yīng)用影響深遠。未來，超級計算與容器云的融合，也將成為新產(chǎn)品。此類高性能云擁有四大優(yōu)勢，包括：容器化。也就是具備微服務(wù)架構(gòu)，快速部署服務(wù)滿足企業(yè)云需求，輕量級和松耦合，更加高效與快捷;可視化編程。簡化了創(chuàng)建、管理、運維應(yīng)用服務(wù)的門檻，支持標準化的可視化編排模板導(dǎo)入導(dǎo)出，畫圖即創(chuàng)建;流水線。代碼提交即部署，自動化管理降低過程復(fù)雜性，持續(xù)集成、持續(xù)發(fā)布和持續(xù)部署;彈性伸縮。動態(tài)調(diào)整應(yīng)用部署規(guī)模，無需人為干預(yù)，提高服務(wù)擴展的自動化，根據(jù)閾值實時收縮，節(jié)省資源。

未來行業(yè)市場發(fā)展前景和投資機會在哪?欲了解更多關(guān)于行業(yè)具體詳情可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的報告《2022-2027年超級計算機市場投資前景分析及供需格局研究預(yù)測報告》。由中研普華研究院撰寫，本報告對我國超級計算機行業(yè)的供需狀況、超級計算機發(fā)展現(xiàn)狀、超級計算機子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了超級計算機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、超級計算機行業(yè)的發(fā)展建議、超級計算機行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。超級計算機報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

超級計算機行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析超級計算機未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘超級計算機行業(yè)的市場潛力，基于重點細分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。

在形式上，超級計算機報告以豐富的數(shù)據(jù)和圖表為主，突出文章的可讀性和可視性，避免套話和空話。報告附加了與行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)、超級計算機政策法規(guī)目錄、主要企業(yè)信息及超級計算機行業(yè)的大事記等，為投資者和業(yè)界人士提供了一幅生動的超級計算機行業(yè)全景圖。

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  2022-2027年超級計算機市場投資前景分析及供需格局研究預(yù)測報告

  隨著超級計算機行業(yè)競爭的不斷加劇，大型企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)外優(yōu)秀的超級計算機企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的分析研究，特別是對當前市場環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究，...

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