踐行先進(jìn)計(jì)算 助力建設(shè)“數(shù)字中國(guó)”

過(guò)去二十多年來(lái)，曙光一直致力于推動(dòng)計(jì)算科技的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并正在進(jìn)入先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域。

隨著1945年世界上第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世，計(jì)算技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)人類社會(huì)從工業(yè)文明進(jìn)入信息文明。過(guò)去70年計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)從早期的大型機(jī)，到小型機(jī)、PC、互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展到了今天的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)階段。如IDC所言，我們正處在以移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、社交商務(wù)為代表的第三代計(jì)算平臺(tái)，并正在朝以數(shù)字技術(shù)和人體生物系統(tǒng)進(jìn)行集成為特征的第四代計(jì)算平臺(tái)邁進(jìn)。

迎接大計(jì)算時(shí)代

這無(wú)疑是一個(gè)“大計(jì)算”時(shí)代。據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，到2020年將有超過(guò)260億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，全球數(shù)據(jù)總量將達(dá)35，000EB，相當(dāng)于80億塊4TB硬盤(pán)的容量，面對(duì)持續(xù)產(chǎn)生的、不同結(jié)構(gòu)類型的海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)已漸顯疲態(tài)。隨著數(shù)百億個(gè)設(shè)備即將接入互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)計(jì)算技術(shù)的要求越來(lái)越高，不僅要算得快，還要算得好，算得穩(wěn)，算得多，并可以節(jié)省能源。同時(shí)，隨著近年來(lái)國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)在材料和制程工藝方面越來(lái)越逼近物理極限，摩爾定律也日漸趨緩，傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展面臨體系性困局。為此，人們從不同層面、不同角度、不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行創(chuàng)新，五花八門(mén)的計(jì)算技術(shù)、產(chǎn)品和概念不斷涌現(xiàn)。一批面向未來(lái)的先進(jìn)計(jì)算技術(shù)與產(chǎn)品如E級(jí)計(jì)算、異構(gòu)計(jì)算、量子計(jì)算、認(rèn)知計(jì)算、類腦計(jì)算等，正紛至沓來(lái)，不斷刷新人們對(duì)計(jì)算的認(rèn)知。概括來(lái)說(shuō)，先進(jìn)計(jì)算是指融合計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、控制等技術(shù)，構(gòu)建新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的互聯(lián)互通、信息共享和智能應(yīng)用。其技術(shù)發(fā)展方向大致可以分為兩類：一類是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和架構(gòu)的不斷優(yōu)化升級(jí)，如E級(jí)超算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)物三元融合計(jì)算等，另一類是對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)和架構(gòu)的顛覆性創(chuàng)新，如超導(dǎo)量子計(jì)算、類腦計(jì)算、光子計(jì)算、新型變革性器件等。先進(jìn)計(jì)算涉及計(jì)算原理、材料、工藝、器件、系統(tǒng)、算法、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域，是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心和基石。

曙光的實(shí)踐

過(guò)去二十多年來(lái)，曙光一直致力于推動(dòng)計(jì)算科技的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并正在進(jìn)入如上所述的先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域。如高性能計(jì)算，從最早的曙光一號(hào)，到曙光6000，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)歷了六七次迭代變革，今天曙光正在做的，是試圖攻克E級(jí)計(jì)算在功耗、性能、體系結(jié)構(gòu)等方面面臨的世界性難題；在云計(jì)算領(lǐng)域，曙光從2009年開(kāi)始布局城市云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，迄今已經(jīng)部署了40多個(gè)城市云中心，支撐地方的政務(wù)信息化和智慧城市應(yīng)用；在方興未艾的人工智能計(jì)算領(lǐng)域，曙光致力于打造完整的人工智能計(jì)算產(chǎn)品線，支持適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的多種芯片，同時(shí)促進(jìn)高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和深度學(xué)習(xí)等多元計(jì)算模式的深入融合。在2017年中科曙光智能峰會(huì)上，曙光公司董事長(zhǎng)李國(guó)杰院士還向業(yè)界呼吁，未來(lái)10-15年中國(guó)應(yīng)力爭(zhēng)在大數(shù)據(jù)和人工智能領(lǐng)域做出像電子計(jì)算機(jī)、集成電路、互聯(lián)網(wǎng)一樣的重大發(fā)明。另一方面，曙光作為中科院先進(jìn)計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟的理事長(zhǎng)單位，也承擔(dān)著促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)院地合作對(duì)接的職責(zé)。近年來(lái)，中科院在人機(jī)物三元融合計(jì)算、高通量計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與類腦計(jì)算、超導(dǎo)量子計(jì)算等更具顛覆性的先進(jìn)計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了前瞻性的科研布局與探索，已經(jīng)陸續(xù)產(chǎn)生了一批重量級(jí)科研成果。

有些成果已經(jīng)融入曙光的產(chǎn)業(yè)化市場(chǎng)平臺(tái)，如2015年我們與中科院大氣所聯(lián)合成立“中科三清”，推動(dòng)基于高能計(jì)算的大氣污染監(jiān)測(cè)與預(yù)防，實(shí)現(xiàn)“科學(xué)治霾”，與中科院電子所聯(lián)合成立“航天星圖”，實(shí)現(xiàn)基于高分衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)的空天大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2017年秋季曙光還發(fā)布了全球首款基于寒武紀(jì)芯片的AI推理專用服務(wù)器PHANERON。另外，針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下海量并發(fā)數(shù)據(jù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，曙光將進(jìn)一步與中科院計(jì)算所在高通量計(jì)算系統(tǒng)的研制與產(chǎn)業(yè)化方面展開(kāi)合作。

計(jì)算力就是生產(chǎn)力

當(dāng)前，先進(jìn)計(jì)算技術(shù)正在越來(lái)越多的跟各行各業(yè)的應(yīng)用相互融合，從而帶動(dòng)科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的創(chuàng)新發(fā)展。如智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智慧分析等一系列技術(shù)的融合創(chuàng)新應(yīng)用；科學(xué)研究領(lǐng)域則正在從第三范式（傳統(tǒng)的計(jì)算模擬與數(shù)字仿真）走向第四范式（基于大數(shù)據(jù)相關(guān)性分析的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究），同樣依賴于高性能計(jì)算與科學(xué)大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)之間的深度融合。

曙光正以不同的方式讓先進(jìn)計(jì)算技術(shù)服務(wù)于“大科學(xué)、大系統(tǒng)、大工程”類應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)的方式是為用戶提供強(qiáng)大、好用的計(jì)算系統(tǒng)，如在國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真設(shè)計(jì)中，我們?yōu)槠涮峁└咝阅苡?jì)算系統(tǒng)。另一種方式是和用戶一起設(shè)計(jì)軟硬件一體化的平臺(tái)，如我們與中科院大氣所等單位共同合作研制“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”，與商湯科技等企業(yè)一起聯(lián)合研制城市視頻綜合智能處理系統(tǒng)。

第三種方式是將計(jì)算作為一種服務(wù)提供給用戶。過(guò)去10年，曙光已經(jīng)在全國(guó)建立了幾十個(gè)城市云中心，為地方政府的政務(wù)信息化、智慧城市等應(yīng)用提供安全、穩(wěn)定、高效的計(jì)算服務(wù)；現(xiàn)在，在我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，面對(duì)區(qū)域、行業(yè)推動(dòng)科技創(chuàng)新的浪潮，我們希望能進(jìn)一步聯(lián)合中科院相關(guān)院所及行業(yè)上下游相關(guān)機(jī)構(gòu)，共同發(fā)展先進(jìn)計(jì)算中心，將高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)計(jì)算技術(shù)與生物基因、智能制造、新能源等科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新結(jié)合起來(lái)，帶動(dòng)先進(jìn)計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。