超算互聯(lián)網(wǎng)：上下一盤大棋！

　　對(duì)大多數(shù)人來說，“超算互聯(lián)網(wǎng)”絕對(duì)是個(gè)新名詞。

　　事實(shí)似乎也是這樣。無論是高大上的國家空間站交會(huì)對(duì)接技術(shù)，還是國產(chǎn)大飛機(jī)C919的空氣動(dòng)力學(xué)分析，以及構(gòu)建分子模擬與藥物設(shè)計(jì)和篩選高通量藥物，亦或是精細(xì)化海冰預(yù)報(bào)、浪潮流耦合等，超算互聯(lián)網(wǎng)幾乎都與高精尖領(lǐng)域交叉應(yīng)用，與普通人生活并無交集。

　　實(shí)際上，在人工智能和大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的當(dāng)下，除了用于研制“國之重器”外，超算業(yè)已切入每個(gè)人的具體生活場景。

　　小到打車購物訂外賣，大到天氣預(yù)報(bào)乘飛機(jī)，都要靠算力設(shè)施來處理海量數(shù)據(jù);我們每天頻繁使用的社交軟件、人工智能小程序也不例外;包括從去年開始大火的大模型，都離不開超算提供的算力。

　　可以說，算力以各種軟件的方式將其提供給用戶，使更多用戶可以很方便地獲得需要的資源，已經(jīng)像水、電一樣，滲透到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，走進(jìn)千家萬戶。

　　而超算互聯(lián)網(wǎng)正以一種全新的生產(chǎn)力形式，為各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入新動(dòng)能，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

　　01.

　　算力是核心生產(chǎn)力

　　繼蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命和信息技術(shù)革命之后，以數(shù)字技術(shù)為核心的第四次工業(yè)革命正方興未艾。

　　算力之于數(shù)字時(shí)代如同水利之于農(nóng)業(yè)時(shí)代，電力之于工業(yè)時(shí)代，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)生活中核心生產(chǎn)力，逐漸發(fā)展為一種基礎(chǔ)資源，它將為人類提供更強(qiáng)大的計(jì)算能力，推動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展和社會(huì)變革。

　　客觀地說，經(jīng)過幾十年發(fā)展，中國超算已經(jīng)取得了一些成績。代表世界最先進(jìn)超算應(yīng)用水平的“戈登貝爾獎(jiǎng)”不斷報(bào)捷，國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)多次登頂HPCTOP500排行榜，中國算力水平已然走在世界前列。

　　然而，在未來的算力消耗等關(guān)鍵指標(biāo)方面，國內(nèi)算力中心依然面臨著一些新的變化和挑戰(zhàn)。

　　一方面，作為科技創(chuàng)新的源頭活水的基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，機(jī)構(gòu)組織長期以來苦于算力成本問題，以及難有量身配置專屬的算力設(shè)施，或者難以獲得所需的前沿算力應(yīng)用，導(dǎo)致算力服務(wù)的供需無法實(shí)現(xiàn)接駁。

　　另一方面，伴隨著各行各業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，設(shè)計(jì)與制造思路發(fā)生巨變，很多已經(jīng)形成定式的問題需要重新進(jìn)行仿真計(jì)算，工業(yè)設(shè)計(jì)、仿真、科學(xué)計(jì)算等軟件算力需求暴增。

　　相比之下，我國工業(yè)軟件也一直面臨著自主率不足、用戶數(shù)量少、產(chǎn)品能力較弱、缺少普惠易用計(jì)算環(huán)境支持等難題。工業(yè)軟件對(duì)算力的高規(guī)格要求與產(chǎn)業(yè)落后現(xiàn)狀的矛盾日漸加深。

　　新基建、東數(shù)西算等工程的實(shí)施，對(duì)于推動(dòng)算力、算法、數(shù)據(jù)、應(yīng)用資源等的集約化和服務(wù)化創(chuàng)新也提出了更高的要求。

　　高性能計(jì)算、智能計(jì)算、云計(jì)算……尤其是以大模型為代表的生成式人工智能的出現(xiàn)，對(duì)于算力的需求正呈現(xiàn)出多元化、碎片化趨勢(shì)。

　　分散在地方和高校的算力中心各自獨(dú)立運(yùn)營，形成數(shù)據(jù)“孤島”，所導(dǎo)致的算力浪費(fèi)、過剩和資源利用不均衡的局面嚴(yán)重制約著超算互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

　　算力就是核心生產(chǎn)力。如何挖掘我國超算的潛力，已經(jīng)成為亟待解決的問題。

　　02.

　　超算互聯(lián)網(wǎng)崛起

　　超算互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)勢(shì)在必行。

　　根據(jù)國家部署，國家級(jí)超算互聯(lián)網(wǎng)于2023年4月正式成立，致力于鏈接我國算力產(chǎn)業(yè)上下游及供需雙方資源，實(shí)現(xiàn)超算、智算等全國算力資源的統(tǒng)籌與調(diào)度，打造集算力、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、生態(tài)、社區(qū)等于一體的開放共享平臺(tái)，讓國產(chǎn)算力更加普惠易用，打造國內(nèi)超算生態(tài)，助力科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

　　目前，我國獲批的國家超級(jí)計(jì)算中心已達(dá)14所，分別為國家超級(jí)計(jì)算天津中心、廣州中心、深圳中心、長沙中心、濟(jì)南中心、無錫中心、鄭州中心、昆山中心、成都中心、西安中心、太原中心、中新(重慶)國際超算中心(在建)、文昌航天超算中心(在建)、“烏鎮(zhèn)之光”超算中心。

　　這些國家級(jí)超算中心單體算力多在數(shù)百PFLOPS級(jí)別，個(gè)別中心算力可達(dá)EFLOPS級(jí)別。

　　通過高速網(wǎng)絡(luò)將這些分布在不同地點(diǎn)的超算中心相連，形成了一個(gè)統(tǒng)一且可以對(duì)外提供服務(wù)的資源平臺(tái)。這樣的系統(tǒng)不僅能夠聚合各個(gè)超算中心的軟硬件資源，還能建立一個(gè)超算資源共享與交易平臺(tái)，像淘寶、京東一樣讓超算應(yīng)用App以商品形式展示出來，用戶可以予取予求，十分方便高效地使用超算資源。

　　對(duì)于基礎(chǔ)科研來說，不僅可以省去高昂購買成本，基于超算互聯(lián)網(wǎng)的海量前沿算力支撐，構(gòu)建更高效且便捷的計(jì)算環(huán)境，還可以在平臺(tái)自由匹配符合自身配置的專屬算力設(shè)施，像網(wǎng)購一樣“開箱即用”，助力科研成果研究和轉(zhuǎn)化。

　　除了賦能基礎(chǔ)科研創(chuàng)新外，超算互聯(lián)網(wǎng)還可以為工業(yè)仿真軟件提供強(qiáng)大算力支撐，進(jìn)一步推動(dòng)國產(chǎn)工業(yè)軟件的進(jìn)步。將各類型工業(yè)仿真軟件匯聚到一起，形成了包括工業(yè)仿真軟件在內(nèi)的先進(jìn)計(jì)算應(yīng)用生態(tài)，還可讓用戶更便捷、普惠地用上優(yōu)秀國產(chǎn)工業(yè)軟件。

　　總而言之，和傳統(tǒng)的超算應(yīng)用相比，超算互聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)就是將提供超算算力轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┏�算�?yīng)用服務(wù)。

　　來自Frost&Sullivan的調(diào)研數(shù)據(jù)，2016-2021年中國超算服務(wù)市場規(guī)模的復(fù)合增長率達(dá)24.7%，2021年市場規(guī)模為196.6億元，2022年增速約24.5%，據(jù)此測算，2022年中國超算服務(wù)市場規(guī)模約244.8億元。到2028年，中國超算服務(wù)市場規(guī)模將接近900億元。

　　在算力經(jīng)濟(jì)大潮迭代演進(jìn)的背景下，算力成為高確定性賽道之一，超算互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是下一個(gè)崛起的朝陽產(chǎn)業(yè)。

　　03.

　　搞好超算互聯(lián)網(wǎng)：上下一盤棋

　　超算互聯(lián)網(wǎng)，正通過緊密鏈接算力供需兩端，只有實(shí)現(xiàn)資源的高速互聯(lián)，各種超算資源才有可能形成一個(gè)有機(jī)整體，算力生態(tài)體系才能同頻共振發(fā)揮更大價(jià)值。

　　不過，超算互聯(lián)網(wǎng)在建設(shè)運(yùn)營、專業(yè)人才、協(xié)調(diào)發(fā)展方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)，發(fā)展尚需時(shí)日。

　　超算互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于“互聯(lián)”。其中，算力和網(wǎng)絡(luò)都是可以提前布局的定性因素，真正需要調(diào)度和流動(dòng)起來的是數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)支撐上的應(yīng)用。減少多中心互聯(lián)數(shù)據(jù)流動(dòng)帶來的摩擦及安全隱憂，實(shí)現(xiàn)一體化，產(chǎn)業(yè)鏈上下游首先要形成共識(shí)，是超算互聯(lián)網(wǎng)真正有效落地的第一步。

　　另一方面，如何高效連接來自不同超算中心和資源提供單位的、分布異構(gòu)的超算資源，實(shí)現(xiàn)算力、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)等各種高性能計(jì)算資源的共享和有效調(diào)度，也至關(guān)重要。

　　從應(yīng)用和市場層面來說，以往企業(yè)通常需要購買多個(gè)不同算力軟件來匹配具體需求，費(fèi)用貴且不靈活，這就要求超算互聯(lián)網(wǎng)授權(quán)軟件數(shù)量不僅要多還要全�？陀^來說，超算互聯(lián)網(wǎng)尚屬于新事物，需要更多時(shí)間來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的包羅萬象。

　　人才是第一資源。對(duì)于超算互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)來說，專業(yè)人才的加入是成功與否的關(guān)鍵。超算互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建與運(yùn)營涉及到高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、并行軟件、分布式系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的諸多研究方向。由于技術(shù)門檻較高，目前我國相關(guān)方面人才儲(chǔ)備略顯不足。

　　另外，超算中心的接入標(biāo)準(zhǔn)、算力輸出的接口標(biāo)準(zhǔn)、超算應(yīng)用服務(wù)的發(fā)布及評(píng)測標(biāo)準(zhǔn)等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也都在逐步建立之中。

　　從資本角度來看，國內(nèi)多數(shù)投資者對(duì)算力的認(rèn)識(shí)仍處于初級(jí)階段，大部分仍局限在“IDC”+“服務(wù)器”兩大產(chǎn)業(yè)鏈中，超算互聯(lián)網(wǎng)的資本價(jià)值仍需要進(jìn)一步挖掘。

　　羅馬不是一日建成的。全社會(huì)達(dá)成共識(shí)、制定專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、上下一體統(tǒng)籌都是超算互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的美好愿望，有需求、有技術(shù)、有供給、有人才、有全局也是超算互聯(lián)網(wǎng)的必經(jīng)之路。

　　04.

　　A輪財(cái)經(jīng)的思考：拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的“新基建”

　　根據(jù)中國信通院的測算，算力每投入1元，將帶動(dòng)3-4元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的倍增效應(yīng)。

　　計(jì)算力指數(shù)越高對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用越顯著。

　　現(xiàn)在，很多領(lǐng)域的發(fā)展都離不開超算的支撐，比如生命醫(yī)藥、人工智能、氣象環(huán)境、高能物理、航空航天、汽車制造等等。

　　隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，可以預(yù)見，未來在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都需要借助計(jì)算來優(yōu)化。所以，中國超算互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要，要真正發(fā)揮出算力的實(shí)效來。

　　接下來行業(yè)要做的就是依托超算互聯(lián)網(wǎng)讓超算中心運(yùn)營方、超算社區(qū)和用戶之間形成利益正循環(huán)，促成這條產(chǎn)業(yè)鏈的良性成長，夯實(shí)我國算力“新基建”!

　　部分參考資料：

　　1.國家超算互聯(lián)網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)建設(shè)

　　2.超算互聯(lián)網(wǎng)是什么，超算互聯(lián)網(wǎng)面臨諸多挑戰(zhàn)與標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建實(shí)施

　　3.錢德沛院士：超算亟待協(xié)同優(yōu)化

　　4.數(shù)據(jù)密集型超算技術(shù)，如何讓多中心實(shí)現(xiàn)“低摩擦”互聯(lián)?