華章廿載 新質(zhì)未來(lái)——2024第二十屆全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)在武漢成功舉行

　　“九省通衢達(dá)天下，超算之光耀楚天”，9月24日至26日，第20屆CCF全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)(CCF HPC China 2024)在武漢市中國(guó)光谷科技會(huì)展中心盛大舉行。大會(huì)由中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)承辦，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、北京并行科技股份有限公司協(xié)辦。

　　以“華章廿載 新質(zhì)未來(lái)”為主題，本屆大會(huì)由12位院士領(lǐng)銜，攜手來(lái)自算力領(lǐng)域的400多位頂尖學(xué)者，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和專題分享。大會(huì)還舉辦了30場(chǎng)主題論壇，以及30余場(chǎng)豐富多彩的周邊活動(dòng)，在進(jìn)行前沿技術(shù)交流的同時(shí)，最大程度地為參會(huì)者提供互動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。大會(huì)參會(huì)人數(shù)突破4000人，再創(chuàng)新高。

　　憶往昔崢嶸歲月 向未來(lái)新質(zhì)產(chǎn)業(yè)

　　廿載崢嶸歲月，超算舊貌換新顏。CCF HPC China創(chuàng)辦于2005年，今年已經(jīng)是第20屆。它已成為與美國(guó)SC超算大會(huì)、德國(guó)ISC超算大會(huì)并駕齊驅(qū)的高性能計(jì)算領(lǐng)域全球最具影響力的三大超算盛會(huì)之一。這20年來(lái)，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“高專委”）通過(guò)CCF HPC China這樣一個(gè)學(xué)術(shù)平臺(tái)，為學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界，同時(shí)也為高性能計(jì)算的用戶與國(guó)外學(xué)術(shù)同行，搭建了一個(gè)專業(yè)、高端、廣泛的交流平臺(tái)，有效促進(jìn)了中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)事業(yè)的快速發(fā)展。2024年，中國(guó)高性能計(jì)算迎來(lái)深研人工智能與新質(zhì)生產(chǎn)力和算力產(chǎn)業(yè)間緊密關(guān)系的重要契機(jī)。作為一屆繼往開(kāi)來(lái)的行業(yè)頂級(jí)盛會(huì)，CCF HPC China致力于通過(guò)廣泛交流與合作，為行業(yè)開(kāi)疆拓土增添新勢(shì)能。

　　進(jìn)入AIGC新時(shí)代，人工智能應(yīng)用需要不斷夯實(shí)算力底座。作為引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵力量，算力也是構(gòu)成新質(zhì)生產(chǎn)力的重要部分。面對(duì)新的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，新質(zhì)生產(chǎn)力是一種更高效、更先進(jìn)的生產(chǎn)發(fā)展模式。它關(guān)注的不僅僅是“新”，更重要的是實(shí)現(xiàn)“生產(chǎn)力”的躍升與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。高性能計(jì)算為人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力，為新質(zhì)生產(chǎn)力的打造鋪就了一條“高速路”。本次CCF HPC China是一場(chǎng)為新質(zhì)生產(chǎn)力賦能，并加速其價(jià)值釋放的大會(huì)，通過(guò)匯聚和展示前沿學(xué)術(shù)成果、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用、拓展業(yè)務(wù)場(chǎng)景、發(fā)展壯大生態(tài)，推動(dòng)我國(guó)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)邁上新臺(tái)階。

　　2023年，湖北省人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)700億元，同比增長(zhǎng)30%以上?！癆I＋”進(jìn)一步催生了算力多元化供給。以《武漢市推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2024—2025年）》為指引，武漢正通過(guò)匯聚本地乃至全國(guó)的通算、智算、超算，打通算力上下游供需鏈，推進(jìn)算力服務(wù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本屆CCF HPC China落戶武漢，對(duì)于推動(dòng)武漢構(gòu)建“國(guó)家中部算力基地”將起到積極作用。CCF HPC China就是一場(chǎng)連接與轉(zhuǎn)換的大會(huì)，讓新型、強(qiáng)大的算力更好地服務(wù)武漢經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)。

　　CCF HPC China是一個(gè)扎根中國(guó)、享譽(yù)國(guó)際的盛會(huì)。有了20年的積淀，在勵(lì)志圖新的高專委帶領(lǐng)下，匯聚全球高性能計(jì)算相關(guān)圖靈獎(jiǎng)獲得者、戈登貝爾獎(jiǎng)獲得者，國(guó)內(nèi)外院士、國(guó)際協(xié)會(huì)Fellow、權(quán)威專家，以及資深學(xué)者、企業(yè)精英等龐大的專家資源，覆蓋科研、教育、企業(yè)、機(jī)構(gòu)及各行各業(yè)的受眾群體，CCF HPC China對(duì)于打造全球化、高端化、開(kāi)放化的高性能計(jì)算技術(shù)、學(xué)術(shù)共享交流平臺(tái)更有信心和底氣。

　　繼往開(kāi)來(lái) 互聯(lián)世界

圖注：中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）副理事長(zhǎng)金海教授

　　9月24日上午，CCF HPC China 2024隆重開(kāi)幕，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）副理事長(zhǎng)金海教授主持了大會(huì)開(kāi)幕式。

　　CCF理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、中國(guó)工程院孫凝暉院士代表主辦方在大會(huì)上致辭。他表示，20年彈指一揮間，中國(guó)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，已經(jīng)達(dá)到世界一流水平。展望未來(lái)，高性能計(jì)算要繼續(xù)發(fā)揮“火車頭”的作用，通過(guò)不斷加強(qiáng)學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)交流，持續(xù)提升技術(shù)水平，促進(jìn)對(duì)外合作與交流，引領(lǐng)智算時(shí)代未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。

圖注：中國(guó)科協(xié)副主席、華中科技大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)工程院尤政院士

　　高性能計(jì)算被譽(yù)為計(jì)算機(jī)科學(xué)工程的皇冠，是國(guó)家實(shí)力的重要象征。作為承辦方代表，中國(guó)科協(xié)副主席、華中科技大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)工程院尤政院士在致辭中表示：“本屆大會(huì)深入貫徹落實(shí)關(guān)于發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)的重要論述，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新，匯聚前沿學(xué)術(shù)成果，展現(xiàn)最新的應(yīng)用技術(shù)，促進(jìn)超算技術(shù)應(yīng)用生態(tài)和科技產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。近20年來(lái)，我國(guó)在高性能計(jì)算領(lǐng)域取得的進(jìn)展，鼓舞了我們的士氣，使我們對(duì)未來(lái)高性能計(jì)算的發(fā)展充滿自信?！?/p>

圖注：中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)唐衛(wèi)清

　　回憶起CCF HPC China過(guò)去20年的發(fā)展歷程，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)唐衛(wèi)清感慨萬(wàn)千。如今，CCF HPC China已經(jīng)是高專委所有會(huì)議活動(dòng)中參與人數(shù)最多、展覽規(guī)模最大、參與廠商數(shù)量最多、影響力最大的會(huì)議。近幾年，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)的發(fā)展也很快，今年會(huì)員有望超過(guò)12萬(wàn)，這其中也有高專委的重要貢獻(xiàn)。除了服務(wù)會(huì)員，在沈陽(yáng)、成都、西安、珠海等地設(shè)立更多辦事機(jī)構(gòu)以外，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)還設(shè)置了大量服務(wù)機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目機(jī)構(gòu)，總數(shù)達(dá)到283個(gè)，服務(wù)能力得到大幅提升。未來(lái)，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)還將重點(diǎn)提升學(xué)術(shù)會(huì)議的質(zhì)量，做好服務(wù)工作，實(shí)現(xiàn)國(guó)際化發(fā)展。

圖注：高通量以太網(wǎng)聯(lián)盟主席，阿里云智能集團(tuán)研發(fā)副總裁、基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)人蔡德忠

　　隨著人工智能應(yīng)用的深入發(fā)展，大系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)所連通的重心逐漸從CPU向GPU轉(zhuǎn)移。如何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如何營(yíng)造產(chǎn)業(yè)生態(tài)，以應(yīng)對(duì)這樣的戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移，這便是高通量以太網(wǎng)（ETH+）聯(lián)盟成立的初衷與未來(lái)工作的目標(biāo)。在大會(huì)上，聯(lián)盟隆重發(fā)布了高通量以太網(wǎng)協(xié)議1.0。今后，聯(lián)盟將按照年度大版本、半年度小版本的演進(jìn)規(guī)則，持續(xù)推動(dòng)高通量以太網(wǎng)協(xié)議不斷完善。高通量以太網(wǎng)聯(lián)盟主席，阿里云智能集團(tuán)研發(fā)副總裁、基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)人蔡德忠展示了高通量以太網(wǎng)協(xié)議未來(lái)的發(fā)展路線圖，同時(shí)表示，AI智算將重新定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而基于以太網(wǎng)的互連方案將成為行業(yè)主流。

　　抓核心關(guān)鍵問(wèn)題 從基礎(chǔ)層面突破

圖注：CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)主任 上海交通大學(xué)副校長(zhǎng)管海兵教授

　　CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)主任管海兵副校長(zhǎng)主持了接下來(lái)的大會(huì)報(bào)告環(huán)節(jié)。

圖注：中國(guó)工程院院士，國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任，復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)，教授、博士生導(dǎo)師鄔江興

　　中國(guó)工程院院士，國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任，復(fù)旦大學(xué)大數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)，教授、博士生導(dǎo)師鄔江興在《開(kāi)辟先進(jìn)計(jì)算新路徑》的報(bào)告中深入分析了當(dāng)前先進(jìn)計(jì)算面臨的主要挑戰(zhàn)，尤其是在數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、搬移等方面的瓶頸，以及計(jì)算系統(tǒng)整體效率低下、能耗不可持續(xù)和計(jì)算安全問(wèn)題日益突出的現(xiàn)狀。面對(duì)全球數(shù)據(jù)量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)和對(duì)計(jì)算性能的需求，傳統(tǒng)單一架構(gòu)已經(jīng)很難滿足多樣化的需求，而用電力拼算力的范式也具有不可持續(xù)性。為有效解決上述問(wèn)題，鄔江興院士提出了基于“必要多樣性定律”的變革性策略，強(qiáng)調(diào)“通過(guò)多樣性應(yīng)對(duì)多樣性”，同時(shí)提升系統(tǒng)的適應(yīng)能力。具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)引入領(lǐng)域?qū)Ｓ密浻布f(xié)同計(jì)算（擬態(tài)計(jì)算）和軟件定義晶上系統(tǒng)（SDSoW）的創(chuàng)新路徑，同時(shí)兼顧高效能、高靈活性和高性能的計(jì)算需求；通過(guò)軟硬件協(xié)同與資源池化的動(dòng)態(tài)聚合，實(shí)現(xiàn)對(duì)多任務(wù)、多算法、多資源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最終提供一種能夠應(yīng)對(duì)未來(lái)智能時(shí)代需求的綠色、智能和安全的計(jì)算新范式。這一創(chuàng)新路徑為智能計(jì)算時(shí)代的系統(tǒng)優(yōu)化、資源利用和計(jì)算安全提供了新的思路與方向。

圖注：中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)李培根教授

　　當(dāng)前，制造業(yè)企業(yè)對(duì)于人工智能、深度學(xué)習(xí)以及大模型都十分關(guān)注。但是，制造業(yè)企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是缺少對(duì)基礎(chǔ)性問(wèn)題的深入探究和認(rèn)知。中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)李培根教授在主題為《“AI+制造”的幾個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題》的報(bào)告中明確指出，下一代智能制造需要關(guān)注以下五個(gè)重要問(wèn)題：第一，明確數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，打造以數(shù)據(jù)為中心的人工智能，并且企業(yè)要增強(qiáng)從海量數(shù)據(jù)中獲取有價(jià)值信息的能力；第二，從歷史數(shù)據(jù)中挖掘洞見(jiàn)，不要忽視那些看似影響不大的特征數(shù)據(jù)，只有這樣才能根據(jù)各種微弱信號(hào)，更好地理解制造的高維空間；第三，在數(shù)字智能時(shí)代，制造的“匠心”體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上面，即對(duì)數(shù)據(jù)的敏感、對(duì)數(shù)據(jù)背后本質(zhì)問(wèn)題的體悟等；第四，物理空間（車間）需要實(shí)現(xiàn)IT與OT的融合；第五，大模型應(yīng)用的關(guān)鍵之一就是需要智能代理，它有可能顛覆軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的模式，從為工程師、管理者建立個(gè)人智能代理，到實(shí)現(xiàn)工業(yè)元宇宙，基于智能代理建立人機(jī)協(xié)同模式至關(guān)重要。李培根教授表示，為解決上述問(wèn)題，需要IT各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者專家提供易于操作的方法和平臺(tái)。

圖注：華為鯤鵬高性能計(jì)算首席架構(gòu)師丁肇輝

　　隨著高性能計(jì)算應(yīng)用的快速發(fā)展，出現(xiàn)了多樣性應(yīng)用負(fù)載融合、處理器架構(gòu)加速融合與多樣化等新趨勢(shì)。在《協(xié)同產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，發(fā)展高性能計(jì)算新生態(tài)》的主題演講中，華為鯤鵬高性能計(jì)算首席架構(gòu)師丁肇輝介紹了華為針對(duì)高性能計(jì)算的易用性、實(shí)用性和開(kāi)放性的思考和實(shí)踐。華為的理念是面向行業(yè)，協(xié)同產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，共建新生態(tài)，為客戶提供開(kāi)放、易用、實(shí)用的高性能計(jì)算系統(tǒng)。在過(guò)去這些年中，華為一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新關(guān)鍵根技術(shù)；完善高性能計(jì)算基礎(chǔ)軟件、調(diào)度軟件和工具鏈；同時(shí)與伙伴聯(lián)合創(chuàng)新，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)匯聚和發(fā)展，共建生態(tài)、賦能行業(yè)創(chuàng)新，已完成5000多款高性能計(jì)算軟件適配及優(yōu)化，并在氣象、生命科學(xué)、先進(jìn)制造、教育科研等關(guān)鍵行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。為此，華為打造了一套端到端的從軟件到硬件的解決方案：軟件主要包括面向應(yīng)用加速的科學(xué)計(jì)算套件、作業(yè)調(diào)度及集群管理軟件多瑙套件、歐拉操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)遷移工具DevKit等；硬件主要是圍繞著鯤鵬處理器提供多種形態(tài)的服務(wù)器，以及OceanStor  Pacific存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等。

　　跨界融合 創(chuàng)新應(yīng)用

圖注：CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)副主任張?jiān)迫芯繂T

　　上午后半場(chǎng)的大會(huì)報(bào)告環(huán)節(jié)由CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)副主任張?jiān)迫芯繂T主持。

圖注：中國(guó)科學(xué)院院士、廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)張旭

　　“類腦智能算力作為智能時(shí)代的新生產(chǎn)力，將給智能技術(shù)乃至人類社會(huì)帶來(lái)巨大變革。”中國(guó)科學(xué)院院士、廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)張旭如是說(shuō)。他在題為《智能時(shí)代的類腦智能研究》的報(bào)告中解析了大腦這一最為復(fù)雜的信息和智能系統(tǒng)，它將啟迪類腦智能理論和類腦智能技術(shù)，即腦科學(xué)/神經(jīng)科學(xué)啟發(fā)的智能理論和技術(shù)。在智能時(shí)代，腦科學(xué)研究的多學(xué)科交叉研究范式，促使類腦智能計(jì)算等類腦智能研究領(lǐng)域加入腦科學(xué)。張旭院士表示，類腦計(jì)算正成為腦科學(xué)研究的一種新范式，借鑒腦處理信息和學(xué)習(xí)的基本原理發(fā)展高能效、高速和智能的新型類腦計(jì)算系統(tǒng)，利用發(fā)展的類腦計(jì)算系統(tǒng)可以加速發(fā)展腦模擬和數(shù)字大腦，促進(jìn)理解大腦運(yùn)行機(jī)制和治療腦疾病，發(fā)展數(shù)字腦科學(xué)和腦醫(yī)學(xué)。新近出現(xiàn)的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能處理器為構(gòu)建大規(guī)模類腦智能計(jì)算系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。展望未來(lái)，類腦超級(jí)算力極可能超過(guò)人類大腦算力，影響智能科技變革和人類社會(huì)發(fā)展。

圖注：中國(guó)科學(xué)院院士、大連理工大學(xué)教授、工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化與CAE軟件全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)副主任、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)郭旭

　　計(jì)算力學(xué)是力學(xué)當(dāng)中比較古老的一門分支學(xué)科，在數(shù)智化時(shí)代，它也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的挑戰(zhàn)。中國(guó)科學(xué)院院士、大連理工大學(xué)教授、工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化與CAE軟件全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)副主任、中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)郭旭在《智算力學(xué)-數(shù)智時(shí)代的計(jì)算力學(xué)》的報(bào)告中談到，現(xiàn)在所說(shuō)的現(xiàn)代力學(xué)，將電子計(jì)算機(jī)與力學(xué)工作結(jié)合起來(lái)，這就與高性能計(jì)算產(chǎn)生了非常密切的聯(lián)系，因?yàn)橹挥羞M(jìn)行高性能計(jì)算，才能獲得高性能計(jì)算力學(xué)的方法，才能產(chǎn)生高性能相關(guān)算法的效能。面對(duì)力學(xué)建模的復(fù)雜性以及建模的主觀性導(dǎo)致的計(jì)算難以進(jìn)行等情況，必須對(duì)研究范式進(jìn)行創(chuàng)新。以數(shù)理為基石，再加上人工智能的增強(qiáng)，就可以突破CAE軟件計(jì)算能力的維數(shù)災(zāi)難。在數(shù)智時(shí)代，計(jì)算力學(xué)也需要提升，升級(jí)為智算力學(xué)?！叭绻慌c人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)的計(jì)算范式相結(jié)合，計(jì)算力學(xué)就不能稱之為現(xiàn)代力學(xué)?！惫裨菏勘硎?，“在這樣的指導(dǎo)思想下，我們提出了智算力學(xué)的概念，即以力學(xué)數(shù)據(jù)智能科學(xué)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)算力解決科學(xué)、技術(shù)和工程中力學(xué)問(wèn)題的理論方法和工具體系。智算力學(xué)是計(jì)算力學(xué)在數(shù)智時(shí)代的升級(jí)和演進(jìn)?！?/p>

圖注：中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)防科技大學(xué)教授、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）會(huì)士王懷民

圖注：國(guó)防科技大學(xué)副研究員馮大為

　　中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)防科技大學(xué)教授、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）會(huì)士王懷民與國(guó)防科技大學(xué)副研究員馮大為聯(lián)袂奉獻(xiàn)了主題為《從計(jì)算到智能：以材料科學(xué)為案例》的報(bào)告。在智能計(jì)算時(shí)代，AI for Science不僅推動(dòng)了基礎(chǔ)科學(xué)研究的進(jìn)步，也為高性能計(jì)算與人工智能技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。如何結(jié)合科學(xué)研究的具體應(yīng)用場(chǎng)景，充分發(fā)揮高性能計(jì)算與人工智能在大數(shù)據(jù)分析、仿真計(jì)算、智能預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)輔助方面的潛力，是當(dāng)前AI for Science落地應(yīng)用關(guān)注的重點(diǎn)。王懷民院士表示，超算與智算既有聯(lián)系，也有區(qū)別。兩者的互補(bǔ)性意味著，超算與智算融合，支持未來(lái)的科學(xué)研究，前景十分廣闊。馮大為從人工智能對(duì)高性能科學(xué)計(jì)算的賦能案例入手，圍繞材料科學(xué)研究應(yīng)用場(chǎng)景，詳細(xì)地介紹了基于中國(guó)算力網(wǎng)所開(kāi)展的算力、模型、實(shí)驗(yàn)等方面的探索，并以大模型賦能材料科學(xué)研究為案例，剖析了相關(guān)研究實(shí)踐與未來(lái)的挑戰(zhàn)。

　　“過(guò)去40年，世界高性能計(jì)算技術(shù)取得了驚人的發(fā)展。令人欣慰的是，我國(guó)高性能計(jì)算事業(yè)‘跟上了’世界的步伐，成為國(guó)際高性能計(jì)算領(lǐng)域不容忽視的重要一極。”王懷民院士表示，“但在今天十分復(fù)雜的國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)背景下，支撐中國(guó)高質(zhì)量發(fā)展，我們不能僅僅滿足于‘跟上了、咬住了’。在高性能計(jì)算內(nèi)涵日益豐富的今天，我們要把握時(shí)代機(jī)遇，從跟隨者變?yōu)橐I(lǐng)者，這是新一代高性能計(jì)算創(chuàng)業(yè)者的使命?！?/p>

　　澎湃算力 “算”出新質(zhì)生產(chǎn)力

圖注：CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)譚光明研究員

　　24日下午，多位院士出席的大會(huì)報(bào)告環(huán)節(jié)同樣精彩。CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)譚光明研究員主持了上半場(chǎng)的演講。

圖注：中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員李國(guó)杰

　　算力網(wǎng)要發(fā)揮智能時(shí)代基礎(chǔ)設(shè)施的作用，所以它應(yīng)該像瀏覽器、微信一樣實(shí)現(xiàn)全民普及應(yīng)用。一項(xiàng)新技術(shù)要普及，一定要有“殺手級(jí)”應(yīng)用。從現(xiàn)在來(lái)看，AIPC和AI手機(jī)可能會(huì)成為在全民中普及的智能化的個(gè)人助理，將來(lái)也許就會(huì)形成算力網(wǎng)絡(luò)真實(shí)的需求。讓算力通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更多的人，讓廣大用戶從算力網(wǎng)中得到實(shí)際的好處，才能讓算力網(wǎng)快速發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)在不同的單位都在算力網(wǎng)方面做了不同的努力，關(guān)鍵是如何將這些研究與實(shí)踐形成合力。中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員李國(guó)杰發(fā)表了主題為《關(guān)于算力網(wǎng)的元思考》的報(bào)告。他表示，大模型預(yù)訓(xùn)練是目前對(duì)算力的主要需求，但廣域分布式計(jì)算并不適合做大模型的訓(xùn)練，依靠多個(gè)小的智算中心，通過(guò)分布式計(jì)算來(lái)訓(xùn)練大模型未必是出路。算力網(wǎng)研究需要有與網(wǎng)頁(yè)類似的核心抽象，將“超鏈接”發(fā)展為“超任務(wù)”。理論上的抽象不是性能的漸進(jìn)式改善或SOTA刷榜，而是首先要取得定性研究的突破。

圖注：華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家徐小飛

　　在主題為《AI集群通信技術(shù)體系設(shè)計(jì)》的演講中，華為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家徐小飛指出，當(dāng)前，AI集群中對(duì)于通信性能的優(yōu)化往往集中在單點(diǎn)技術(shù)上，未能形成合力。徐小飛從充分發(fā)揮算效的角度，詳細(xì)分享了系統(tǒng)性設(shè)計(jì)AI集群通信技術(shù)體系的實(shí)踐，以及涵蓋控制面和數(shù)據(jù)面各分層的關(guān)鍵技術(shù)和演進(jìn)路線。在實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)AI流量的特征，多措并舉，比如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)均衡技術(shù)、鏈路層的創(chuàng)新算法以及原端的映射控制算法等，盡可能地縮短通信時(shí)間，讓計(jì)算少等待。華為創(chuàng)新了非均勻布魯克算法，有效減少了通信的步長(zhǎng)。這一方法應(yīng)用于客戶的實(shí)際項(xiàng)目中，在8000卡集群中，實(shí)測(cè)性能相比傳統(tǒng)算法提升了70%。針對(duì)分層通信不對(duì)稱的問(wèn)題，華為創(chuàng)新性地基于虛擬卡號(hào)實(shí)現(xiàn)不同域算法的拼接，可以將性能提升30%至66%。模型的快速發(fā)展，需要更加靈活的連接去適配。但是傳統(tǒng)的物理連接通常是很難改變的。為此，華為在持續(xù)探索基于OXC物理器件，再配合TP算法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的拓?fù)湔{(diào)整。

圖注：阿里云智能集團(tuán)副總裁、彈性計(jì)算負(fù)責(zé)人和存儲(chǔ)負(fù)責(zé)人吳結(jié)生

　　今天，眾多產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)以及科學(xué)研究項(xiàng)目通過(guò)云計(jì)算來(lái)滿足業(yè)務(wù)對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)規(guī)模擴(kuò)展的需求，未來(lái)每一家公司都將成為數(shù)據(jù)+AI的公司，云計(jì)算一直在踐行 Scaling Law。阿里云智能集團(tuán)副總裁、彈性計(jì)算負(fù)責(zé)人和存儲(chǔ)負(fù)責(zé)人吳結(jié)生在題為《AI驅(qū)動(dòng)，阿里云高性能計(jì)算的創(chuàng)新和發(fā)展》的演講中表示，目前超過(guò)50%的國(guó)內(nèi)大模型創(chuàng)業(yè)公司、超過(guò)80%的科技公司在使用阿里云。面對(duì)多樣化的高性能計(jì)算負(fù)載，阿里云建設(shè)了一個(gè)完整的高性能計(jì)算的產(chǎn)品矩陣，通過(guò)靈駿智算集群滿足極致緊耦合的負(fù)載需求，通過(guò)彈性高性能計(jì)算EHPC滿足緊耦合應(yīng)用負(fù)載需求，通過(guò)EHPC Instant來(lái)滿足松耦合的負(fù)載需求。目前這些方案已產(chǎn)生生成式AI、自動(dòng)駕駛、生命科學(xué)、能源、制造、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域的落地案例，這背后也離不開(kāi)阿里云持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，包括磐久AI計(jì)算服務(wù)器、高性能存儲(chǔ)CPFS、云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)器芯片CIPU、高性能網(wǎng)絡(luò)HPN 7.0、彈性RDMA的連接能力、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓兄鹊取?/p>

圖注：北京并行科技股份有限公司董事長(zhǎng)陳健

　　毋庸置疑，人工智能將引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命，而大模型技術(shù)是驅(qū)動(dòng)本輪人工智能浪潮的關(guān)鍵支撐。在《基于大模型【應(yīng)用運(yùn)行特征】的算力產(chǎn)品選型分析和性能優(yōu)化》的演講中，北京并行科技股份有限公司董事長(zhǎng)陳健表示，大模型訓(xùn)練是超算應(yīng)用,而超算系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮計(jì)算、訪存、高速互連等協(xié)同設(shè)計(jì),避免出現(xiàn)“木桶”短板，這樣才能更好地為大模型訓(xùn)練提供高效的算力支撐。同時(shí),受參數(shù)規(guī)模、并行方法等多種因素影響,不同的算力模型訓(xùn)練應(yīng)用運(yùn)行特征不盡相同，這就要求基于具體的應(yīng)用運(yùn)行特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇與之相適應(yīng)的超算架構(gòu)算力產(chǎn)品平臺(tái)，從而更精確、更高效地提升大模型的訓(xùn)練性能。陳健從超算架構(gòu)算力平臺(tái)出發(fā),圍繞如何提升大模型訓(xùn)練和推理性能，抽絲剝繭，介紹了具體的方法與實(shí)施方案。并行科技將推出“算海計(jì)劃二期”，與內(nèi)蒙古算力基地合作建設(shè)10萬(wàn)卡單一大集群，計(jì)劃于2025年10月開(kāi)始對(duì)外運(yùn)營(yíng)。

　　AI+ 向“新”而行

圖注：CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)副主任翟季冬教授

　　下午后半場(chǎng)的大會(huì)報(bào)告環(huán)節(jié)由CCF高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)副主任翟季冬教授主持。

圖注：聯(lián)想中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)群戰(zhàn)略管理總監(jiān)黃山

　　聯(lián)想對(duì)于大模型未來(lái)的應(yīng)用前景持樂(lè)觀態(tài)度。為滿足人工智能應(yīng)用需求，我國(guó)正持續(xù)大力投入智算算力建設(shè)。截至2024年5月，我國(guó)已建成運(yùn)營(yíng)的算力規(guī)模達(dá)到104 EFLOPS。在主題為《“筑基新質(zhì)算力 縱橫數(shù)字未來(lái)”——聯(lián)想異構(gòu)智算平臺(tái)介紹》的演講中，聯(lián)想中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)群戰(zhàn)略管理總監(jiān)黃山談到，我國(guó)新型算力建設(shè)正走向規(guī)?；投嘣悩?gòu)，在此過(guò)程中面臨的最大挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在軟硬件兼容性、互操作性設(shè)計(jì)復(fù)雜，智算算力利用率低，故障診斷與恢復(fù)是提升SLA的制約因素，制冷技術(shù)還需要持續(xù)升級(jí)等。聯(lián)想通過(guò)打造萬(wàn)全異構(gòu)智算平臺(tái)，構(gòu)建支持AI全場(chǎng)景、高性能的存力，提供多架構(gòu)、低延遲的運(yùn)力，以及建設(shè)異構(gòu)智算產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟等方式和手段，推動(dòng)新質(zhì)算力發(fā)展，加速算力價(jià)值的躍遷。

圖注：中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)教授、國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家丁烈云

　　中國(guó)工程院院士、華中科技大學(xué)教授、國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家丁烈云做了主題為《AI重塑建筑未來(lái)》的報(bào)告。他表示，Al將為建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)革命性的變化。建筑設(shè)計(jì)并不是靠畫(huà)出來(lái)的，而是由模型算出來(lái)的，這就要求必須實(shí)現(xiàn)數(shù)理邏輯與形式邏輯的統(tǒng)一。未來(lái)，建筑生產(chǎn)不再是粗放式的建筑施工，而是可以像造汽車那樣造房子，即通過(guò)模塊化、一體化、自動(dòng)化、智能化，在工廠實(shí)現(xiàn)提前預(yù)裝。在實(shí)踐過(guò)程中，丁烈云院士不僅僅將智能技術(shù)用于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還在醫(yī)療健康甚至體育等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛嘗試，并且都取得了非常好的效果。AI將改變未來(lái)，建筑產(chǎn)品不只是鋼筋混凝土形成的物質(zhì)產(chǎn)品，也是可以改變?nèi)藗兩罘绞降慕ㄖ悄芙K端。

圖注：清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳文光教授

　　清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳文光教授在主題為《在國(guó)產(chǎn)超算和智算平臺(tái)上進(jìn)行大模型訓(xùn)練》的報(bào)告中談到，以GPT為代表的大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型正展現(xiàn)出豐富的生成能力，并且在各行各業(yè)中實(shí)現(xiàn)了重要的應(yīng)用。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的大部分預(yù)訓(xùn)練模型都是在英偉達(dá)的平臺(tái)上開(kāi)展的。陳文光教授有的放矢，分析了國(guó)產(chǎn)超算和智能算力平臺(tái)面臨的挑戰(zhàn)，以及相關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)展，并且介紹了在兩個(gè)國(guó)產(chǎn)平臺(tái)上訓(xùn)練千億參數(shù)稠密模型和百萬(wàn)億參數(shù)稀疏模型的經(jīng)歷。實(shí)踐證明，國(guó)產(chǎn)超算和智能算力平臺(tái)可以支持大模型的訓(xùn)練，但也存在局限性，最大瓶頸在于單芯片的峰值算力，雖然通過(guò)軟件優(yōu)化可以在一定程度得到緩解，但并不能完全彌補(bǔ)差距。國(guó)產(chǎn)平臺(tái)還需要再接再厲，更上一層樓。

　　超算之光 持續(xù)閃耀

　　三天的大會(huì)內(nèi)容精彩紛呈，除主論壇以及主題論壇、專題論壇、企業(yè)論壇以外，還將揭曉CCF HPC China2024超算年度最佳應(yīng)用、CCF高性能計(jì)算博士學(xué)位論文激勵(lì)計(jì)劃等，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)還將舉辦大規(guī)模的展覽展示。包括光明網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、中國(guó)科學(xué)報(bào)社、科技日?qǐng)?bào)、中國(guó)工業(yè)報(bào)社等在內(nèi)的百余家行業(yè)知名媒體，將全方位報(bào)道大會(huì)盛況，揭示高性能計(jì)算最新發(fā)展趨勢(shì)，展現(xiàn)諸多創(chuàng)新成果。

　　進(jìn)入數(shù)智化新時(shí)代，人工智能的快速發(fā)展要求算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)再快一些、再堅(jiān)實(shí)一些，同時(shí)要求多元化算力服務(wù)能夠更具性價(jià)比、更容易實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度與管理。這既賦予了中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)、CCF HPC China等更重要的歷史使命，也對(duì)其今后的工作和發(fā)展提出了更高要求。

　　繼往開(kāi)來(lái)、創(chuàng)新提升、引領(lǐng)國(guó)際，讓CCF HPC China成為釋放高性能計(jì)算之力，賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要平臺(tái)。

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)網(wǎng)

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