米兰-未来计算，“超智”能否不分“你我”—新闻—科学网

本年5月，最新一期全球超算TOP500排行榜（即第63届HPC TOP500榜单）上，有两台集群系统让人面前一亮：别离是排名第3位的微软Eagle系统和排名第10位的英伟达 Eos系统。

这两台集群之所以如斯惹人注视，并不是是由于其排名，而是缘在它们都不是传统意义上的“超算”，而是当下炙手可热的“智算”。或说，人们认为它们是“人工智能超等计较机”。

“这申明甚么？申明年夜范围计较走向超智融会是年夜势所趋。”在9月底方才竣事的第二十届中国高机能计较学术年会（HPC China 2024）上，国度高机能计较机工程手艺研究中间副主任曹振南在接管《中国科学报》专访时暗示：“超算和智算之间的边界正变得恍惚，可以说它们素质上就是一类工具。”

超算与AI，双向奔赴

就在HPC China 2024揭幕的前一天，中国智能计较财产同盟、国度高机能计较机工程手艺研究中间等结合在武汉发布国内首部超智融会研究陈述——《2024 中国算力成长研究陈述之超智融会手艺线路与趋向》（以下简称“研究陈述”）。

超智融会研究陈述发布典礼现场。国度高机能计较机工程手艺研究中间 供图

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该陈述就“人工智能成长催生海量算力需求布景下，超算与智算手艺若何融会成长？”“多元算力若何协同发力？”等前沿问题，作出了系统性的思虑与切磋。

“超智融会成为热点话题，其实不是由于它有‘话题度’，而是确确切实产生的事。”在发布现场，国度高机能计较机工程手艺研究中间常务副主任何铁宁分享说，在当前的数智时期，“超智”的融会表现在数据层面、算法层面、营业层面和系统架构层面，可以说是无所不在。

他介绍说，例如在数据层面，实际世界很多场景缺数据，人工智能年夜模子即使想要构建该场景下的模子利用，也会“巧妇难为无米之炊”；数据何来？范畴专业人士经由过程操纵高机能计较进行建模、计较、仿真等，就可以发生年夜量高精度、高质量的数据，这些数据城市成为练习年夜模子的“养料”。反过来，年夜模子训成后，也会成为人们用以挖掘最新纪律、科学发现的得力东西。

而在算法层面，科学家们也在积极地将超智两头的算法手艺实现“互用”。例如，数值计较中的求解回归方程可以融入必然深度的神经收集，而在神经收集中也能够经由过程插手一些物理机制（如第一性道理等）来加快，提高算法效力。

营业层面的融会加倍较着，立异药物研发、景象形象、聪明城市、工业制造等传统超算的“地皮”，都最先有了智能的影子。

上海超算中间主任李根国在现场分享说，上海景象形象局已最先在操纵传统高机能计较机做景象形象数值摹拟的根本上，成长出告终合人工智能、年夜数据等手艺的气候预告新范式；中国科学院上海药物研究所本来是典型的“超算用户”，但此刻他们已最先将药物研发与年夜模子连系起来，实现了立异药物研发效力晋升数倍的结果。

数据、算法和营业上显现的这些业态，都离不开底层架构上的超智融会。“一个全新的算力中间，要想数据有用地同享畅通、阐扬协同感化，必需依托超智融会的、多元算力举措措施。”何铁宁说。

对此，中国工程院院士、鹏程尝试室主任高文认为，智能超算和传统数值超算分歧的地方首要表现在是处置的对象是标量仍是张量，和数据的输入是一次仍是自始至终。固然两者彼此关系的会商还远没有定论，但必定慢慢走向融会。

超智融会，一个有汗青温度的话题

假如领会一点计较机手艺成长史，大要可以知道，从第一台电子计较机最先，计较的成长脉络就与代表智能的“摹拟神经收集”各奔前程。直到20世纪90年月初，人们才在日本所谓“第五代计较机打算”的带动下，最先会商“智能计较机”。

可是，“五代机打算”终究以掉败（注：指未能实现既定方针为判据）而了结，尔后的二三十年里，高机能计较机和智能计较机的各自觉展像是两条平行线，超算和智能一个要求“算得快”、一个寻求“算得巧”，终究走成了“两股道上的车”。

很是成心思的一件事是，就在日本科学家如火如荼地研制“第五代计较机”、意图实现人工智能计较的那些年里，中国的科学家经由过程“863打算”，依托国度智能计较机研究开辟中间，开辟出了中国第一代超等计较机。

用中国工程院院士李国杰的话来讲，就是“我国实际上是以智能计较机的名义成长了高机能计较机”。

最近几年来，跟着深度神经收集的成功和年夜数据的鼓起，使得超等计较和计较智能（以深度进修手艺、年夜模子手艺为代表）慢慢走到一路，李国杰称之为“汗青性的会合”。具体表现为，高机能计较机年夜量用在人工智能的练习和推理，智能算法也在帮忙加快传统的高机能计较。

现在，年夜模子练习等智能利用对算力更是高度依靠，传统超算跟智能计较更是形影不离、彼此难分。在最新一期HPC TOP 500榜单上，除文章开首提到的两台典型的“智能超算”，其余年夜大都超等计较机都兼有专门的智算架构，是典型的超智融会下的“异构多元算力”。

从 for AI 到 being AI

何铁宁告知《中国科学报》，前述环绕超智融会手艺线路的研究陈述，初次提出人工智能与计较是一种“双向赋能”。

研究陈述认为，固然超算在设计之初其实不是专为人工智能算法而生，超算与智算的成长和利用也各有偏重，但跟着彼此成长进程中相互鉴戒、相互赋能，高机能计较与AI走向融会适应潮水年夜势。

谈和超智融会，中国科学院院士、北京航空航天年夜学计较机学院传授钱德沛提出，超智融会在手艺路径上需要从硬件、软件两方面综合考量，而且要在合适国情的条件下，做好软件和硬件的协同，以最好匹配组合撑持特定利用。

这也是他一向所但愿看到的：我们可能在单点手艺上临时不克不及跟进步前辈程度相匹敌，但可以经由过程系统性的立异协同发力——特殊是在硬件层面和软硬连系层面，实现计较手艺前进和支持复杂场景利用“两开花”。

在钱德沛的构思中，超智融会的历程将会沿着“超算支持AI利用”（for AI）、“用AI手艺改良超算”（by AI）、“超智实现内生融会”（being AI）三个阶段演进。

“到了being AI阶段，计较机系统将内生智算属性，或说智能是计较机的焦点属性和根基构成，它的智能化程度可能远超今天的超算或智算。”钱德沛说。

在超智融会沿着For AI、By AI、Being AI的路径演进的进程中，硬件能力是进步前辈计较平台是会聚超智互动生态的有用承托。换言之，假如用户可以一站式取得通用、全精度的高算力硬件举措措施，包罗“夹杂精度计较”在内的各类分歧精度的算力需求（包罗通用计较和智能计较）就可以快速获得知足。

前述研究陈述提到，国内出现出来的一些进步前辈计较平台如国度超算互联网，是超算、智算根本举措措施融会演化的主要依托，这些平台经由过程链接全国的超算、智算根本举措措施，会聚全国各个算力中间的异构算力资本，不但让用户便捷地取得所需计较办事，还可以让多个超算中间、智算中间之间可以或许加倍慎密地耦合，从而可以更高效地配合应对年夜型复杂计较困难。

据曹振南介绍，自从2024年4月11日国度超算互联网平台正式上线以来，平台依托一体化的算力调剂、数据传输、生态协作系统，慎密毗连供需方，经由过程市场化的运营和办事系统，实现了算力资本兼顾调剂。

“截止8月底，超算互联网平台已链接超280家办事商，供给超6300个计较商品，可为上百个行业和1000多个利用场景供给算力办事。”曹振南说，国度超算互联网正成为进步前辈算力底座。

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