高性能计算：助推行业成就价值

文 | 本刊记者 邢帆

高性能计算：助推行业成就价值

文 | 本刊记者 邢帆

经过多年来的沉淀与发展，高性能计算作为第三大科学方法和第一生产力的地位与作用被广泛认识，并开始走出原来的科研计算向更为广阔的商业计算和信息化服务领域扩展。更多的典型应用在电子政务、石油物探、分子材料研究、金融服务、教育信息化和企业信息化中得以展现。经过十多年的发展，中国在高性能计算水平上已跻身世界先进水平。特别值得一提的是，高性能计算在发展过程中，不断完善了其自身的生态系统的同时，也极大地促进了其他行业发展。

行业助推器

高性能计算机最初是用来成为顶尖的科学问题的解决工具，但现在已经渐渐地深入到更多与生活密切相关的行业中，比如说大飞机的研制，石油勘探，教育、气象还有基因工程、大型装备的设计制造、以及眼下十分火热的人工智能等等都有高性能计算技术参与其中。据BBC预计，2020年全球人工智能市场规模将达183亿美元。在未来10年甚至更久的时间里，人工智能将成为众多智能产业技术和应用发展的突破点。人工智能的发展背后，高性能计算发挥了十分重要的作用。我国也希望能够在人工智能技术的发展上实现拐点突破、甚至拔得头筹，并为此做出了一系列技术准备。

作为一项技术从市场的角度来讲，高性能计算机是高技术、高利润而且市场份额在不断扩大的一个产业。高性能计算机在政府部门、科研等领域的广泛应用，对增强一个国家的科技竞争力有着不可替代的作用。另外，美国和欧洲的经验已经证明，企业使用高性能计算机能够有效地提高生产率。

中国在高端计算机的研制方面已经取得了较好的成绩，掌握了研制高端计算机的一些关键技术，参与高端计算机研制的单位已经从科研院所发展到企业界，有力地推动了高端计算的发展的同时，也对行业发展以及诸多行业应用形成了极大的促进。曙光、联想、浪潮都是国内该领域的主力厂商。从早期曙光2000超级服务器的推出和正在推广的一些应用领域，到航空航天工业中的数字风洞，可以减少实验次数，缩短研制周期，节约研制费用；此外，在生物工程、生物信息学、船舶设计、汽车设计和碰撞模拟以及三峡工程施工管理和质量控制等领域都有高性能计算机成功应用的实例。

科大讯飞股份有限公司云计算研究院副院长张致江介绍，人工智能的发展与高性能计算技术有着密切的关系。在他看来人工智能是分为三个发展阶段的，运算智能、感知智能和认知智能。运算智能就是我们现在经历和过去长达几十年发展所经历的智能时代，让机器能存会算。现在科大讯飞正在致力于做的是感知智能时代的产品，让机器能听会说、能看会认。未来，还要能够让机器能理解、会思考。在能听会说方面，能听就是语音识别，会说就是语音的合成，它的后台需要依靠非常强大的智能计算平台，这个平台最初就是通过高性能计算技术来搭建的。在工业界，人工智能要获得成功需要三个法宝，非常好的网络、非常有质量的数据、以及不断迭代的涟漪效应。AI具有高强的计算特点。目前AI的目标是希望机器能够进行“类人”的思考，从当前的研究结果来看，机器与人的距离还是很大的。科学家研究人脑的临界数是1014，机器的是108，8和14不是简单的“加6”的关系，它带来的是计算量的指数级的增长。因此，无论是学术界还是工业界，其最终的落地都需要非常强大的计算平台。这也对高性能计算在内的几大支撑技术提出了新的需求。

生态按需调整

曙光公司副总裁沙超群在谈到高性能计算的整体发展时也表示：随着应用需求的不断变化，高性能计算的变化确实是存在的。例如在石油勘探行业中，应用跟不上的时候，机器的用武之处也不大。行业的需求是要计算出地震的偏移量，从而判断哪里有油。以前的准确度只能精确到几十公里，在此范围内一个一个打井试探，打废了就会浪费很高的成本。而随着应用的逐渐深入，对准确率的要求越来越高，需要更强的计算能力去实现。2009年，GPU第一次进入高性能计算市场，提高计算能力，实现更准定位，可以计算出来哪儿有油、哪儿没油。通俗一点理解就是，原来打10口井下去可能只找到一个有油的，现在打10口井下去，可以找到8个地方有油。这就是软件计算和真实应用的反馈。由此可见，在高性能计算供与需的生态中，随着GPU、加速器的大量应用，硬件和软件确实是需要互相适应、互相促进的。硬件的发展推动了软件的发展，软件又对机器提出了新的需求。机器的计算能力的提升，又需要软件不断地变化适应。

据了解，针对当前人工智能、大数据及云计算的行业特性，高性能计算也在不断完善自身的生态系统，以满足应用需求，各大厂商也在积极部署以更好的适应技术生态。曙光重点部署四类大数据，包括政府大数据、科学大数据、安全大数据、工业大数据。从城市云、智慧城市、地球科学、气象预测、舆情监控与引导、平安城市与预防犯罪、工业物联网生产线优化、智能制造等各个方面提升数据服务能力，真正实现“至慧”应用。目前，曙光已经建立了完善的战略部署，基于新一代服务器的全新升级，推出了ABC2创新计算模式。未来，曙光将着重以创新的人工智能计算能力（AI）、融合高效的大数据计算能力（Big data）、安全可靠的云计算服务能力（Cloud）和领先的高性能计算能力（HPC）赋能各行各业，深入践行数据中国战略，让全社会共享数据和计算价值。据了解，创新应用ABC2是曙光数据中国战略布局的重要组成部分，将成为曙光在服务器产品领域的重要发力点。同时，该创新模式也将成为曙光参与加深基础设施建设与行业应用的有力保障。