中國(guó)超算再次問(wèn)鼎全球 中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展分析

• 曾燕 2023年5月29日 來(lái)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(guó)漢堡舉辦的ISC 2023高性能計(jì)算大會(huì)發(fā)布了最新IO500榜單，該校國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“濟(jì)南超算”)構(gòu)建的驗(yàn)證性計(jì)算集群(Cheeloo-1)在10節(jié)點(diǎn)研究型榜單登頂奪冠， 測(cè)試得分突破13萬(wàn)。繼濟(jì)南超算山河

中國(guó)超算再次問(wèn)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(guó)漢堡舉辦的ISC 2023高性能計(jì)算大會(huì)發(fā)布了最新IO500榜單，該校國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“濟(jì)南超算”)構(gòu)建的驗(yàn)證性計(jì)算集群(Cheeloo-1)在10節(jié)點(diǎn)研究型榜單登頂奪冠， 測(cè)試得分突破13萬(wàn)。繼濟(jì)南超算山河計(jì)算集群在ISC 2022奪冠后，濟(jì)南超算以超越歷史最佳紀(jì)錄15倍的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，再次問(wèn)鼎全球。

“國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(guó)家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心副主任曹振南透露，國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已進(jìn)入研發(fā)階段，將破解行業(yè)與區(qū)域算力分布不均問(wèn)題，推動(dòng)前沿科技創(chuàng)新與人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步落實(shí)形成技術(shù)先進(jìn)、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(kāi)國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)工作啟動(dòng)會(huì)，宣告國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)啟動(dòng)部署與建設(shè)。曹振南表示，伴隨國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(jì)高質(zhì)量發(fā)展、人民生活品質(zhì)提高等目標(biāo)達(dá)成，成為支撐數(shù)字中國(guó)建設(shè)的“高速路”。

人工智能的興起，為各行業(yè)帶來(lái)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(tái)的建設(shè)目標(biāo)之一，就是為解決算力設(shè)施分布不均衡的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)超算資源的互聯(lián)互通、資源共享。

據(jù)介紹，由國(guó)家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心提出的超算互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)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(tái)，有助于破解此類(lèi)問(wèn)題，推動(dòng)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(tái)，可實(shí)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(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)包括AI算力在內(nèi)的全國(guó)算力資源統(tǒng)籌與調(diào)度。當(dāng)行業(yè)用戶在研發(fā)AI應(yīng)用時(shí)，無(wú)需投入海量硬件，依托超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就可完成AI大模型訓(xùn)練等復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。

曹振南表示，超算互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)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(kāi)發(fā)者、最終用戶有機(jī)鏈接成一個(gè)超算生態(tài)圈，形成互利共贏的商業(yè)創(chuàng)新模式。

通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，一方面讓用戶可像“網(wǎng)上購(gòu)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(kāi)發(fā)的應(yīng)用能被更多用戶看到和使用。曹振南說(shuō)，這將形成一個(gè)良性循環(huán)，有利于促進(jìn)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(huì)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(chǎng)景案例，還可分享使用經(jīng)驗(yàn)，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(huì)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(huì)上，國(guó)家超算天津中心發(fā)布了天河百億億級(jí)智能計(jì)算開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)和國(guó)產(chǎn)中文大模型——天河天元。國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心黨組書(shū)記、應(yīng)用研發(fā)首席科學(xué)家孟祥飛說(shuō)，國(guó)家超算天河團(tuán)隊(duì)與信創(chuàng)海河實(shí)驗(yàn)室、天津大學(xué)、國(guó)防科大團(tuán)隊(duì)，共同致力于打造國(guó)產(chǎn)超級(jí)算力和智能算力底座，構(gòu)建高標(biāo)準(zhǔn)大規(guī)模的中文數(shù)據(jù)集，通過(guò)國(guó)產(chǎn)中文大模型的研發(fā)和設(shè)計(jì)來(lái)支撐智能科技的創(chuàng)新。

眾所周知，中文大語(yǔ)言模型的數(shù)據(jù)集非常稀缺。國(guó)家超算天津中心搜集整理了網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)、各種開(kāi)源訓(xùn)練數(shù)據(jù)、中文小說(shuō)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(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的中醫(yī)、醫(yī)藥、問(wèn)診、法律等多種數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集總token數(shù)達(dá)到350B，訓(xùn)練打造了自己的中文語(yǔ)言大模型——天河天元大模型。

在算力中，超級(jí)算力應(yīng)該是算力當(dāng)中的“戰(zhàn)斗機(jī)”，是最強(qiáng)大的算力存在。事實(shí)上，每一次超級(jí)計(jì)算機(jī)的升級(jí)換代，都經(jīng)歷了從底層的高性能計(jì)算芯片升級(jí)、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，再到基礎(chǔ)操作軟件的整體性升級(jí)換代，才能帶來(lái)一代新的超級(jí)計(jì)算機(jī)，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(jí)計(jì)算也被譽(yù)為大國(guó)重器，在這個(gè)體系當(dāng)中天河應(yīng)該成為中國(guó)超級(jí)計(jì)算發(fā)展的一個(gè)代表。孟祥飛說(shuō)，過(guò)去10年中，團(tuán)隊(duì)不斷挑戰(zhàn)著世界算力速度的極限，從千萬(wàn)億次到億億次，再到今天的百億億次的突破，正是這樣一個(gè)強(qiáng)大的算力，也使得天津成為全國(guó)乃至世界超級(jí)算力的重鎮(zhèn)，天津?yàn)槿珖?guó)貢獻(xiàn)了超過(guò)20%以上的超級(jí)算力。來(lái)自全國(guó)8000多個(gè)科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、政府部門(mén)的研發(fā)、設(shè)計(jì)依托天河超算進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“天河百億億級(jí)的智能計(jì)算開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)”正是依托了天河超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)。超級(jí)計(jì)算的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)是高精度的科學(xué)工程計(jì)算，比如預(yù)報(bào)天氣，需經(jīng)過(guò)成千上萬(wàn)次的精確迭代計(jì)算以后，得出一個(gè)正確的結(jié)果，“預(yù)報(bào)的結(jié)果要可信，要有嚴(yán)格的誤差控制，因此必須保持高精度計(jì)算”。

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

于是在新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)中，天河團(tuán)隊(duì)首次提出了柔性體系結(jié)構(gòu)，就是在支持高性能計(jì)算、超級(jí)計(jì)算、科學(xué)工程計(jì)算的同時(shí)，也適配智能計(jì)算，支持世界領(lǐng)先的雙精度、單精度、半精度融合計(jì)算輸出能力。天河E級(jí)智能計(jì)算開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)將帶來(lái)突破百億億次的跨模態(tài)的超級(jí)計(jì)算算力，支撐傳統(tǒng)的科學(xué)工程計(jì)算，并服務(wù)智能混合計(jì)算，打造全方位的算力賦能創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(jìn)一步融合行業(yè)數(shù)據(jù)、知識(shí)以及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，提升大模型對(duì)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(lái)了新的標(biāo)準(zhǔn)化AI研發(fā)范式，實(shí)現(xiàn)AI模型在更統(tǒng)一、簡(jiǎn)單的方式下規(guī)?；a(chǎn)。這將會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)通用人工智能為驅(qū)動(dòng)力的“AI革命”。

用大模型作為產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)基座，加之專(zhuān)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(zhuān)家”，為行業(yè)賦能，推動(dòng)行業(yè)升級(jí)，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(dòng)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(guó)產(chǎn)創(chuàng)新基礎(chǔ)上的“天河E級(jí)超智算力開(kāi)放平臺(tái)”“天河天元大模型”賦能百業(yè)、賦能天津、賦能中國(guó)高質(zhì)量發(fā)展。

中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)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(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)投資前景分析及供需格局研究預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

超級(jí)計(jì)算機(jī)(Super computer)，是指能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無(wú)法處理的大量資料與高速運(yùn)算的電腦。就超級(jí)計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)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(jí)計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)包含兩個(gè)方面：極大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jìn)行一些人們或者普通計(jì)算機(jī)無(wú)法進(jìn)行的工作。

我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬，從國(guó)家安全、核武器研制、氣象預(yù)報(bào)、石油勘探這樣的國(guó)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(cè)序、影視制作、金融等領(lǐng)域，惠及各個(gè)不同的行業(yè)，越來(lái)越貼近國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活。例如，由于超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算成本越來(lái)越低，且測(cè)序儀越來(lái)越快，基因測(cè)序的價(jià)格在快速地下降，從過(guò)去的每人每次幾十萬(wàn)元，到現(xiàn)在的每人每次幾千元。

在國(guó)際超算組織Top500榜單中，中國(guó)供應(yīng)商制造超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量連續(xù)9次市場(chǎng)份額位居全球第一。2022年6月中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量共173臺(tái)，全球占比34.6%。

據(jù)中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)HPC專(zhuān)業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)性能從2002年到至今已增加4萬(wàn)多倍：中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速，已應(yīng)用在各細(xì)分領(lǐng)域與學(xué)科，在峰值速度、持續(xù)性能和綠色指標(biāo)等方面不斷實(shí)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(jì)算架構(gòu)已無(wú)法滿足海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜模型對(duì)大規(guī)模并行計(jì)算能力的需求，對(duì)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(jí)計(jì)算機(jī)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(biāo)之一，對(duì)人工智能的應(yīng)用影響深遠(yuǎn)。未來(lái)，超級(jí)計(jì)算與容器云的融合，也將成為新產(chǎn)品。此類(lèi)高性能云擁有四大優(yōu)勢(shì)，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(jí)和松耦合，更加高效與快捷;可視化編程。簡(jiǎn)化了創(chuàng)建、管理、運(yùn)維應(yīng)用服務(wù)的門(mén)檻，支持標(biāo)準(zhǔn)化的可視化編排模板導(dǎo)入導(dǎo)出，畫(huà)圖即創(chuàng)建;流水線。代碼提交即部署，自動(dòng)化管理降低過(guò)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(dòng)態(tài)調(diào)整應(yīng)用部署規(guī)模，無(wú)需人為干預(yù)，提高服務(wù)擴(kuò)展的自動(dòng)化，根據(jù)閾值實(shí)時(shí)收縮，節(jié)省資源。

未來(lái)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展前景和投資機(jī)會(huì)在哪?欲了解更多關(guān)于行業(yè)具體詳情可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告《2022-2027年超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)投資前景分析及供需格局研究預(yù)測(cè)報(bào)告》。由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)的供需狀況、超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀、超級(jí)計(jì)算機(jī)子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展建議、超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。超級(jí)計(jì)算機(jī)報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)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(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)研究報(bào)告旨在從國(guó)家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析超級(jí)計(jì)算機(jī)未來(lái)的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢(shì)，挖掘超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)潛力，基于重點(diǎn)細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域的深度研究，提供對(duì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個(gè)角度市場(chǎng)變化的生動(dòng)描繪，清晰發(fā)展方向。

在形式上，超級(jí)計(jì)算機(jī)報(bào)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(bào)告附加了與行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算機(jī)政策法規(guī)目錄、主要企業(yè)信息及超級(jí)計(jì)算機(jī)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(dòng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)全景圖。

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2022-2027年超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)投資前景分析及供需格局研究預(yù)測(cè)報(bào)告

  隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的超級(jí)計(jì)算機(jī)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的分析研究，特別是對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究，...

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