站在未來計(jì)算的交界線：中科曙光如何推動傳統(tǒng)計(jì)算走向智能

幾天前，中科曙光承辦的國際智能計(jì)算機(jī)大會(BenchCouncil 2019)于深圳召開。隨著AI的火熱，智能計(jì)算的概念也開始愈發(fā)深入人心。目前來看，AI對于社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力的撬動與計(jì)算能力息息相關(guān)。正因?yàn)橛辛藦?qiáng)大的計(jì)算能力，在工業(yè)場景中才能處理體量巨大的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)效率的提升;也正因?yàn)橛?jì)算能力，出行場景中對于車、路、人的全面數(shù)字化，才可以有的放矢地推動自動駕駛向前發(fā)展。

因此，代表著計(jì)算力最強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的高性能計(jì)算(以下簡稱HPC)，與AI的聯(lián)系也愈加緊密。今天我們就可以嘗試探討，智能計(jì)算和它所塑造的未來。

算得巧和算得快：傳統(tǒng)計(jì)算為什么不是AI的最終歸宿?

在演講中，中國工程院院士、中科院計(jì)算所首席科學(xué)家、曙光公司董事長李國杰提出，人工智能和智能計(jì)算機(jī)是中科院計(jì)算所數(shù)十年來努力的方向。

在今天，HPC和AI的高度契合也并非偶然現(xiàn)象。今天這一波AI的發(fā)展，與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展息息相關(guān)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)越來越多、運(yùn)載的數(shù)據(jù)量越來越大，對于計(jì)算能力的要求也會不斷提高。于是我們能看到，卡耐基梅隆大學(xué)開發(fā)的“德?lián)銩I”Libratus利用超算能力對棋和牌的規(guī)則進(jìn)行暴露拆解錄入和計(jì)算;英偉達(dá)、英特爾等等廠商也針對自動駕駛AI訓(xùn)練一類的場景推出了適用的超算系統(tǒng)。

但李國杰院士告訴我們，雖然目前超算是AI不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，但傳統(tǒng)的超算并不能與AI需求完全契合。

“超級計(jì)算是算得快，深度學(xué)習(xí)等智能應(yīng)用需要算得特別巧的計(jì)算機(jī)?！?

實(shí)際上計(jì)算力本身的提升是一方面，另一方面需要考量的還有如何讓智能應(yīng)用更好的利用算力，雙方合理提升智能計(jì)算的綜合效率。像是云端數(shù)據(jù)中心、智能工作站、人機(jī)交互的智能終端和智能物端設(shè)備，以及云端的智能計(jì)算和面向智能應(yīng)用的超計(jì)算機(jī)這些針對AI計(jì)算需求而做出針對性適配調(diào)整的計(jì)算產(chǎn)品。

李國杰院士提到，如果針對AI應(yīng)用，計(jì)算設(shè)備從硬件結(jié)構(gòu)上就可以進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，應(yīng)用的算法就可以越簡單。未來人工智能需要的不僅僅是計(jì)算能力，更需要復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)，可能發(fā)明新的智能計(jì)算機(jī)，但至少最近20年內(nèi)智能超算是要高度重視的研究方向。

三大引擎下的智能抓手：中科曙光的智能計(jì)算打造方案

如果說智能是計(jì)算的未來，作為世界范圍內(nèi)的計(jì)算領(lǐng)頭羊，中科曙光又會如何推動傳統(tǒng)計(jì)算向智能技術(shù)的轉(zhuǎn)型?

中科曙光大數(shù)據(jù)首席科學(xué)家、大數(shù)據(jù)智能研究院院長宋懷明提到，中科曙光的布局是“強(qiáng)勁的計(jì)算力、計(jì)算普惠化和全棧智能計(jì)算場景”為三大引擎發(fā)展智能計(jì)算，為用戶提供“便捷、經(jīng)濟(jì)、全面”的智能計(jì)算資源。

在“強(qiáng)勁的計(jì)算力”方面，曙光針對深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等等需求打造了智能計(jì)算產(chǎn)品線;針對金融、圖像、教育等等不同場景，以及不同場景中適用的不同類型芯片，例如在圖像計(jì)算上有優(yōu)勢的GPU;以及在異構(gòu)計(jì)算上更具優(yōu)勢的FPGA，都推出了適用產(chǎn)品，像是智能超算、深度學(xué)習(xí)服務(wù)器、按需分配的存儲、超融合一體機(jī)等全線產(chǎn)品。

通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，可以契合用戶在不同場景中的計(jì)算需求，從而更好地發(fā)揮出AI應(yīng)用算力的效率。

所謂“計(jì)算普惠化”，則是將計(jì)算力服務(wù)化，使其從一種“重資產(chǎn)”變成用戶客戶唾手可得的資源。近年以來中科曙光已經(jīng)逐漸改變了人們印象中對于超算的認(rèn)知——超算不僅僅只是占地面積巨大的服務(wù)器堆砌，讓應(yīng)用者們用“硬盤”裝著程序放在超算上跑，而同樣也可以輕盈、便捷、唾手可得。

于是我們能看到，中科曙光推出了人工智能服務(wù)平臺、有“超算OA”之稱的先進(jìn)計(jì)算服務(wù)平臺以及遍布全國的云數(shù)據(jù)中心、先進(jìn)計(jì)算中心等等。將先進(jìn)的計(jì)算能力打包成云、一體化硬件等等形態(tài)，讓用戶通過云計(jì)算、邊緣計(jì)算、通用計(jì)算等方式獲取計(jì)算資源。讓用戶不需要大動干戈，搭建龐大的計(jì)算中心，也能在智能應(yīng)用中獲取算力推動。

最后，中科曙光還推出了“全棧智能計(jì)算場景”，對產(chǎn)業(yè)全場景的智能解決方案進(jìn)行推動。簡單來說，智能計(jì)算是一種抓手和切入點(diǎn)，中科曙光借此觸及產(chǎn)業(yè)，在安防、醫(yī)療、科研、互聯(lián)網(wǎng)、金融、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、制造等多個(gè)領(lǐng)域植入計(jì)算與算法一體化的解決方案，以生態(tài)化的方式幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的智能化轉(zhuǎn)型。

革命前夕：從計(jì)算到智能計(jì)算的概念升級

簡單來說，中科曙光對于傳統(tǒng)計(jì)算向智能計(jì)算的轉(zhuǎn)型推動引擎可以被分為三個(gè)層次。

第一層是對計(jì)算產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)的改變，不斷驅(qū)動計(jì)算產(chǎn)品貼近AI計(jì)算的應(yīng)用模式;第二層是對計(jì)算產(chǎn)品存續(xù)狀態(tài)的改變，讓HPC不再僅僅堆砌于服務(wù)器之中，而是走向終端和云端，降低應(yīng)用的綜合成本;第三層則是對計(jì)算生態(tài)的改變，讓計(jì)算不僅僅只是一種“資源”，而是聯(lián)合其他智能化服務(wù)，打造企業(yè)業(yè)務(wù)智能化轉(zhuǎn)型的通道。

從這三種層次之中不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)計(jì)算向智能計(jì)算的轉(zhuǎn)型不僅僅意味著技術(shù)的變化，更多的則是概念的升級。

傳統(tǒng)概念中的“計(jì)算”，往往是作為動力驅(qū)動者存在，應(yīng)用角度提出何種需求，計(jì)算端就被動提供哪些資源。在這種概念之下，會使得計(jì)算技術(shù)的發(fā)展更加孤立，很難突破現(xiàn)有應(yīng)用需求的限制，進(jìn)而就可能出現(xiàn)計(jì)算技術(shù)有所發(fā)展卻不能轉(zhuǎn)換為整體社會經(jīng)濟(jì)能力提升的情況。

但在HPC和AI的發(fā)展之中我們已經(jīng)看到，計(jì)算能力如同土壤，唯有土壤豐厚，算法技術(shù)的進(jìn)階才能有所著落。計(jì)算能力與算法能力的發(fā)展，一定是互相纏繞螺旋向前，算法決定了計(jì)算力的發(fā)揮價(jià)值幾何，計(jì)算力則決定了算法的研發(fā)上限。

但隨著“集成電路上可容納的元器件的數(shù)目約每隔18-24個(gè)月便會增加一倍”這一摩爾定律開始逐漸失效，同時(shí)量子計(jì)算、二維材料等等技術(shù)又不斷得到突破。我們即將見證的，是一次改寫現(xiàn)狀的計(jì)算革命。李國杰院士提出的“全新計(jì)算機(jī)架構(gòu)的‘寒武紀(jì)’大爆發(fā)”，便是這場革命中注定發(fā)生的事件之一。

進(jìn)一步看來，中科曙光提出智能計(jì)算轉(zhuǎn)型，更是為即將發(fā)生的計(jì)算革命規(guī)劃了方向：先是通過產(chǎn)品革新更好地配合AI對于算力的需求，然后通過服務(wù)革新幫助AI用戶更便捷地獲取算力，最后通過生態(tài)革新培植AI對于算力需求的繼續(xù)增長。

在六十年前，基爾比研發(fā)出世界上第一塊集成電路時(shí)，相信沒有人想象到計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)會合力將我們的世界塑造成今天的模樣。同樣今天我們所經(jīng)歷的智能計(jì)算革命，也會將世界帶向一個(gè)更美麗和不可知的“寒武紀(jì)”。