7月2日，中國綠色算力大會在內(nèi)蒙古呼和浩特舉行，中國工程院院士鄭緯民發(fā)表題為《算力的互聯(lián)與互通》的主旨演講，從HPC算力、AI算力和數(shù)據(jù)中心算力三個類別出發(fā)，深入淺出地闡釋了當前我國算力發(fā)展現(xiàn)狀。數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國總算力規(guī)模占全球份額33%，排名全球第二；但我國算力發(fā)展呈良好趨勢，算力增長速度居全球首位。鄭緯民表示，算力應(yīng)用場景非常多，無論是國民經(jīng)濟還是人民生活水平的提高，都能發(fā)揮很大的作用。隨著各地算力基礎(chǔ)設(shè)施逐漸發(fā)展完善，算力聯(lián)網(wǎng)形成統(tǒng)一調(diào)度是大勢所趨。

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超算基礎(chǔ)軟件是提升HPC算力應(yīng)用效率的關(guān)鍵

高性能計算（HPC）算力又稱超級計算系統(tǒng)算力（簡稱超算算力），用于應(yīng)對最富有挑戰(zhàn)性的計算問題，作為國際科技競爭戰(zhàn)略制高點，是名副其實的“國之重器”。當下，我國算力指數(shù)已經(jīng)進入了E級，這意味著中國已經(jīng)有能力制造出每秒能做100億億次數(shù)值運算的超級計算機。鄭緯民表示，近十年，我國在頂尖超算系統(tǒng)研制和超算系統(tǒng)部署數(shù)量都處于國際領(lǐng)先行列：從質(zhì)量上，我國在過去十年內(nèi)曾經(jīng)制造出三臺世界范圍內(nèi)最快的計算機；從數(shù)量上，在全世界一共500臺最快的計算機統(tǒng)計中，我國計算機占其中的162臺，數(shù)量超過美國，居世界領(lǐng)先地位。“目前，我國有13個國家超算中心，在超算算力的提供方面發(fā)揮了重要作用。”鄭緯民介紹道。

然而，在響應(yīng)速度上限不斷拓展的同時，我們?nèi)匀幻媾R著實際應(yīng)用層面的挑戰(zhàn)。鄭緯民表示，將領(lǐng)先算力高效轉(zhuǎn)化為解決尖端科學(xué)與工程難題的能力是世界范圍內(nèi)的難題，且隨選擇異構(gòu)架構(gòu)路線更加劇了該鴻溝。“在實機運行軟件時，我們計算機的實際運行速度只能達到理想反射速度的10%-20%。因此，提高這個比例就是我們要努力的方向。”

談到目前的解決方向，鄭緯民強調(diào)，超算基礎(chǔ)軟件是提升轉(zhuǎn)化能力的關(guān)鍵之一，是實現(xiàn)并行應(yīng)用開發(fā)、優(yōu)化、部署、運行高效的基礎(chǔ)和核心。當下，國產(chǎn)超算系統(tǒng)已部署部分基礎(chǔ)軟件，而更多的完善方向，則仍然亟待研究人員去探索。

我國AI計算中心蓬勃發(fā)展

2020年4月，國家發(fā)改委明確將人工智能納入新基建范圍，人工智能成為了新興熱門產(chǎn)業(yè)之一，受到社會各界的重視。根據(jù)不同的使用場景，鄭緯民將人工智能歸結(jié)成三大類應(yīng)用：一是以卷積網(wǎng)絡(luò)為核心應(yīng)用方向的圖像檢測類；二是以AlphaGo為代表的、以強化學(xué)習(xí)為核心的博弈決策類；三是以ChatGPT為代表、以Transformer為核心的自然語言處理類。據(jù)了解，Transformer模型是一種基于自注意力機制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,它的核心思想是利用自注意力機制來捕捉輸入序列中的上下文信息,從而實現(xiàn)更加準確的語言建模和翻譯。鄭緯民表示，在這幾個應(yīng)用類別中，只有自然語言類人工智能需要大機器的硬件支撐。

參數(shù)是大模型發(fā)展的一項重要指標，參數(shù)越多，意味著計算機的算力就越大。當前，人工智能正快速向更大的模型發(fā)展，參數(shù)呈指數(shù)級上升；人們耳熟能詳?shù)腉PT-3的參數(shù)高達1700億，是GPT-2的113倍。

在我國，人工智能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，包括西安、武漢、成都、沈陽等在內(nèi)的20多個城市陸續(xù)啟動人工智能計算中心建設(shè)，應(yīng)用場景遍布公安、金融、政府、運營商等各大領(lǐng)域。鄭緯民表示，預(yù)計到2025年，中國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過4500億元，帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模超1.6萬億。

互聯(lián)互通是數(shù)據(jù)中心算力發(fā)展的必由之路

演講中，鄭緯民重點強調(diào)了算力互聯(lián)的概念。他表示，算力的互聯(lián)互通是實現(xiàn)“東數(shù)西算”的一項基本條件，更是數(shù)據(jù)中心算力發(fā)展的必由之路。鄭緯民表示，在當前的應(yīng)用場景中，帶寬不足導(dǎo)致的低延遲是算力互聯(lián)無從避免的局限性。他提出，要對現(xiàn)狀做出改善，一方面要提高算力輸送效率，通過并網(wǎng)實現(xiàn)高帶寬、低延遲的算力互聯(lián)；另一方面，可以屏蔽異構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施，通過統(tǒng)一編程框架和編譯的資源管理與調(diào)度軟件實現(xiàn)算力的互通。

最后，鄭緯民表示，目前還沒有類似的研究機構(gòu)來解決算力的互聯(lián)互通問題。他建議，應(yīng)成立東數(shù)西算研究院，團結(jié)領(lǐng)域內(nèi)各大企業(yè)，實現(xiàn)算力的統(tǒng)一調(diào)度，穩(wěn)步推進“東數(shù)西算”的發(fā)展與預(yù)后工作。

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