前言：

在人工智能和大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的當(dāng)下，除了用于研制“國(guó)之重器”外，超算業(yè)已切入每個(gè)人的具體生活場(chǎng)景。

超算互聯(lián)網(wǎng)正以一種全新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動(dòng)能，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

作者 | 方文三

圖片來(lái)源 |  網(wǎng) 絡(luò) 

算力是核心動(dòng)力

智能化階段以“智慧”為動(dòng)力，最重要的生產(chǎn)力就是“算力”，標(biāo)志性的基礎(chǔ)設(shè)施則是“算力基礎(chǔ)設(shè)施”，即算力網(wǎng)。

算力網(wǎng)需要連接各地大大小小的算力資源，形成一個(gè)完整生態(tài)，其中最為關(guān)鍵的是提供巨大算力的超算中心，它是智能時(shí)代新基礎(chǔ)設(shè)施的骨干。一個(gè)國(guó)家級(jí)超算中心的計(jì)算能力相當(dāng)于幾十萬(wàn)臺(tái)個(gè)人電腦。

新基建、東數(shù)西算等工程的實(shí)施，對(duì)于推動(dòng)算力、算法、數(shù)據(jù)、應(yīng)用資源等的集約化和服務(wù)化創(chuàng)新也提出了更高的要求。

高性能計(jì)算、智能計(jì)算、云計(jì)算……尤其是以大模型為代表的生成式人工智能的出現(xiàn)，對(duì)于算力的需求正呈現(xiàn)出多元化、碎片化趨勢(shì)。

不過(guò)，現(xiàn)在各超算中心基本還是一個(gè)個(gè)孤島，只有將遍布全國(guó)的超算中心連接起來(lái)形成統(tǒng)一調(diào)度的超算互聯(lián)網(wǎng)，才能像電力一樣，實(shí)現(xiàn)高利用率和惠及大眾的算力供應(yīng)。

算力不僅是計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)算能力，更是一種基于計(jì)算的服務(wù)能力。實(shí)現(xiàn)超算互聯(lián)網(wǎng)的難點(diǎn)，在于通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化和抽象化形成虛擬化、一體化的超算中心。

未來(lái)，各行各業(yè)的超算應(yīng)用模型和APP都可以放在超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，需要算力的單位可以像在線購(gòu)物一樣方便、高效地使用這一平臺(tái)。

算力和應(yīng)用之間的封裝和銜接是一個(gè)算力便捷化的過(guò)程。只有方便用戶(hù)使用，其需求量才會(huì)劇增。得益于龐大的數(shù)據(jù)、參數(shù)及較好的學(xué)習(xí)能力，大模型增強(qiáng)了人工智能的通用性。

過(guò)去幾年，訓(xùn)練人工智能模型所需的算力大約每3個(gè)月就翻一番，其算力需求一年就增長(zhǎng)10倍。

超算互聯(lián)網(wǎng)崛起

根據(jù)國(guó)家部署，國(guó)家級(jí)超算互聯(lián)網(wǎng)于2023年4月正式成立，致力于鏈接我國(guó)算力產(chǎn)業(yè)上下游及供需雙方資源，實(shí)現(xiàn)超算、智算等全國(guó)算力資源的統(tǒng)籌與調(diào)度，打造集算力、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、生態(tài)、社區(qū)等于一體的開(kāi)放共享平臺(tái)，讓國(guó)產(chǎn)算力更加普惠易用，打造國(guó)內(nèi)超算生態(tài)，助力科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

目前，我國(guó)獲批的國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心已達(dá)14所，分別為國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心、廣州中心、深圳中心、長(zhǎng)沙中心、濟(jì)南中心、無(wú)錫中心、鄭州中心、昆山中心、成都中心、西安中心、太原中心、中新（重慶）國(guó)際超算中心（在建）、文昌航天超算中心（在建）、“烏鎮(zhèn)之光”超算中心。

這些國(guó)家級(jí)超算中心單體算力多在數(shù)百PFLOPS級(jí)別，個(gè)別中心算力可達(dá)EFLOPS級(jí)別。

通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)將這些分布在不同地點(diǎn)的超算中心相連，形成了一個(gè)統(tǒng)一且可以對(duì)外提供服務(wù)的資源平臺(tái)。

和傳統(tǒng)的超算應(yīng)用相比，超算互聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)就是將提供超算算力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┏�算�?yīng)用服務(wù)。

來(lái)自Frost&Sullivan的調(diào)研數(shù)據(jù)，2016-2021年中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)24.7%，2021年市場(chǎng)規(guī)模為196.6億元，2022年增速約24.5%，據(jù)此測(cè)算，2022年中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模約244.8億元。到2028年，中國(guó)超算服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將接近900億元。

在算力經(jīng)濟(jì)大潮迭代演進(jìn)的背景下，算力成為高確定性賽道之一，超算互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是下一個(gè)崛起的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。

超算互聯(lián)網(wǎng)受惠產(chǎn)業(yè)鏈

作為支撐數(shù)字中國(guó)建設(shè)的“高速路”，超算互聯(lián)網(wǎng)所涉及的不僅僅是算力基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)，而是從上游基礎(chǔ)設(shè)施搭建到下游應(yīng)用的一整條完整產(chǎn)業(yè)鏈。

基礎(chǔ)設(shè)施——因?yàn)榕c算力直接相關(guān)，這類(lèi)產(chǎn)業(yè)也是在消息公布后最先受益的，代表性產(chǎn)業(yè)有算力芯片、光芯片、服務(wù)器制造、IDC、運(yùn)營(yíng)等等；

新興技術(shù)——算力產(chǎn)生之后的下一步就是如何將其最大化利用起來(lái)，這就需要相關(guān)新興技術(shù)的加持，涉及產(chǎn)業(yè)包括算法開(kāi)發(fā)、邊緣計(jì)算、云服務(wù)等等，以及近年來(lái)因?yàn)?ldquo;3060目標(biāo)（二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和）”備受關(guān)注的綠色技術(shù)；

產(chǎn)業(yè)應(yīng)用——應(yīng)用與算力之間是相互驅(qū)動(dòng)的存在，算力的提升幫助開(kāi)發(fā)者更為高效地開(kāi)發(fā)應(yīng)用，也為應(yīng)用落地后的表現(xiàn)保駕護(hù)航，反過(guò)來(lái)，應(yīng)用對(duì)算力的需求也成為算力基礎(chǔ)設(shè)施不斷升級(jí)的“動(dòng)因”。

這方面，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、元宇宙、ChatGPT類(lèi)AI大模型等在內(nèi)對(duì)算力有著高需求的產(chǎn)業(yè)，隨著超算互聯(lián)網(wǎng)的成立，相信相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提速。

眼下，算力已經(jīng)成為了一種戰(zhàn)略性資源，我國(guó)算力規(guī)模位居全球第二。

超算互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)

目前超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)無(wú)論在技術(shù)上、人才上還是在商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)培育上都面臨著諸多挑戰(zhàn)。

從技術(shù)層面來(lái)看，超算互聯(lián)網(wǎng)仍需要通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)高效連接來(lái)自不同超算中心和資源提供單位的、分布異構(gòu)的超算資源，需要實(shí)現(xiàn)算力、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)等各種高性能計(jì)算資源的共享和高性能計(jì)算任務(wù)的有效調(diào)度。

從人才資源來(lái)看，超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與運(yùn)營(yíng)涉及到高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、并行軟件、分布式系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的諸多研究方向，尤其離不開(kāi)以超算中心為主的超算運(yùn)營(yíng)管理與技術(shù)開(kāi)發(fā)人才，需要具備相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人才隊(duì)伍。

從產(chǎn)業(yè)生態(tài)來(lái)看，超算互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建于超級(jí)計(jì)算和高速網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的依賴(lài)非常明顯，從操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件到并行應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與優(yōu)化，這些都會(huì)影響到超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與運(yùn)營(yíng)。

結(jié)尾：

可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都需要借助計(jì)算來(lái)優(yōu)化。

所以，中國(guó)超算互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要，要真正發(fā)揮出算力的實(shí)效來(lái)。

       原文標(biāo)題 : AI芯天下丨趨勢(shì)丨超算互聯(lián)網(wǎng)崛起，數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會(huì)勢(shì)在必行