超算+AI“超智融合”引領變革
近年來，超算與人工智能持續融合，應用邊界不斷拓展，場景應用不斷豐富，成為科技創新和產業變革的重要驅動力。在人工智能發展催生海量算力需求背景下，超算與智算技術如何融合發展？如何定義“超智融合”？
9月23日，中國智能計算產業聯盟、國家高性能計算機工程技術研究中心等聯合在武漢發布國內首部“超智融合”研究報告——《2024 中國算力發展研究報告之超智融合技術路線與趨勢》（以下簡稱“研究報告”） 對這些問題進行了系統性思考與總結。在第二十屆全國高性能計算學術年會（CCF HPC China 2024）期間，記者就此采訪了多位業界專家。
《2024中國算力發展研究報告之超智融合技術路線與趨勢》由國家信息中心信息化和產業發展部主任單志廣、中國信息通信研究院云計算與大數據研究所所長何寶宏、中國科學院計算技術研究所研究員張云泉等共同主編。
研究報告指出，算力賦能人工智能的關鍵在于超算、智算基礎設施融合演進。超智融合作為計算技術演進的里程碑，標志著從通用計算主導傳統科學計算，過渡到異構、通用計算融合的新時代。
研究報告指出，隨著人工智能技術的快速發展，傳統高性能計算（HPC）與人工智能計算（AI）的融合已成為不可逆轉的趨勢。這種融合被業界稱為“超智融合”，正在重塑計算科學、IT產業和人類社會發展格局。
一方面，應用側對算力的需求越來越多元化，超智融合兼具超算的雙精度浮點運算處理能力和智算的整數運算或半精度16位的浮點運算能力，可滿足“AI for Science”等混合計算精度應用場景需求；另一方面，隨著AI大模型復雜度提高，超智融合可提升AI大模型訓練、推理計算效率與可信度。
超智融合發展也將呈現出三個階段：一是超算支撐AI應用（For AI），利用強大算力來提升AI性能；二是AI改進傳統超算（By AI），通過AI技術使計算系統更加智能和高效；三是超智實現內生融合（Being AI），使AI技術成為計算系統的核心。
中國智能計算產業聯盟秘書長安靜分析了推動超智融合發展的幾大關鍵因素：首先，人工智能催生的巨大算力需求正推動超算性能向適AI化升級。目前，千億參數人工智能大模型的訓練已成為名副其實的“算力黑洞”。其次，應用側對算力結構轉型存在迫切需求，基礎算力、智算算力、超算算力等應用的多元化發展催生“超智融合”。第三，單一計算架構已無法應對日益復雜的計算場景，通過“超智融合”技術將超算的強大處理能力與智算的算法優化能力融合發展已成大勢所趨。
在中國科學院計算技術研究所研究員張云泉看來，人工智能大模型迅猛發展，展現出新質生產力的特質，但目前也遇到了算力瓶頸。他期待，“我國在超算領域擁有深厚技術積累，希望超算與人工智能融合發展，以有效化解這一挑戰。”
研究報告指出，國家超算互聯網等先進計算平臺是超算、智算基礎設施融合演變的重要依托，這些平臺通過鏈接全國的超算、智算基礎設施，匯聚全國各個算力中心的異構算力資源，可以讓多個超算中心、智算中心之間能夠更加緊密地耦合，更高效快速地共同解決大型復雜計算難題。
數字化、智能化趨勢下，算力已成為推動經濟社會發展的重要驅動力。計算場景紛繁復雜，單一計算架構無法應對，超算與人工智能融合發展，將有助于把超算的強大處理能力與智算算法的優化能力充分結合起來。
2024年4月11日，國家超算互聯網平臺正式上線以來，平臺依托一體化的算力調度、數據傳輸、生態協作體系，緊密連接供需方，通過市場化的運營和服務體系，實現算力資源統籌調度，構建和完善全國一體的算力調度網絡和面向超算應用的生態協作網絡，打造國家先進算力底座。
目前平臺已連接算力產業上游270余家各類應用服務商、下游100余個行業軟件生態企業，上線余款算力商品，服務用戶超10萬，推動算力引擎賦能千行百業。
安靜介紹了超智融合在多個行業和領域的創新應用潛力。在金融領域，超智融合發揮著重要作用，尤其是在處理復雜數據和優化算法方面，為金融分析和決策提供了強有力的支持。在能源礦產勘探領域，超智融合顯示出巨大潛力，能夠處理大規模的數據集，提高資源勘探的效率和精度。
上海超級計算中心主任李根國以上海氣象局為例指出，在全球氣候研究領域，超智融合通過其強大的數據處理能力和高效的問題求解策略，對復雜系統進行精準模擬，為全球氣候研究提供了重要支持。以上海藥物所為例指出，在生物醫藥研發領域，超智融合的應用加速了科技成果轉化和知識邊界拓寬，有助于加快藥物發現和開發過程。
“隨著超智融合技術的不斷突破和應用深化，它將成為推動科技創新的關鍵力量，為各行業的轉型升級和數字經濟發展提供核心驅動力。”安靜強調，超智融合技術的發展需要產學研用各方的共同努力。她呼吁業界加強合作，共同推動超智融合技術的研發和應用，為我國計算產業的創新發展注入新動力。
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