中國超算再次問鼎全球 中國超級計算機發展分析

• 曾燕 2023年5月29日 來源：互聯網 1393 92
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5月27日，齊魯工業大學(山東省科學院)透露，近日在德國漢堡舉辦的ISC 2023高性能計算大會發布了最新IO500榜單，該校國家超級計算濟南中心(以下簡稱“濟南超算”)構建的驗證性計算集群(Cheeloo-1)在10節點研究型榜單登頂奪冠， 測試得分突破13萬。繼濟南超算山河

中國超算再次問鼎全球

5月27日，齊魯工業大學(山東省科學院)透露，近日在德國漢堡舉辦的ISC 2023高性能計算大會發布了最新IO500榜單，該校國家超級計算濟南中心(以下簡稱“濟南超算”)構建的驗證性計算集群(Cheeloo-1)在10節點研究型榜單登頂奪冠， 測試得分突破13萬。繼濟南超算山河計算集群在ISC 2022奪冠后，濟南超算以超越歷史最佳紀錄15倍的絕對優勢，再次問鼎全球。

“國家超算互聯網平臺不僅要連接超算中心，還要連接人，連接應用和服務。”近日，在2023年大灣區科學論壇信息與通信分論壇上，國家高性能計算機工程技術研究中心副主任曹振南透露，國家超算互聯網平臺已進入研發階段，將破解行業與區域算力分布不均問題，推動前沿科技創新與人工智能產業發展，逐步落實形成技術先進、模式創新、服務優質、生態完善的總體布局。

前不久，科技部高新司在天津召開國家超算互聯網工作啟動會，宣告國家超算互聯網啟動部署與建設。曹振南表示，伴隨國家超算互聯網平臺的建設，其將有效支撐前沿科研創新、重大工程突破、經濟高質量發展、人民生活品質提高等目標達成，成為支撐數字中國建設的“高速路”。

人工智能的興起，為各行業帶來海量AI算力需求，但AI算力在不同區域、行業分布不平均，造成多行業存在巨大AI算力缺口。而超算互聯網平臺的建設目標之一，就是為解決算力設施分布不均衡的問題，實現超算資源的互聯互通、資源共享。

據介紹，由國家高性能計算機工程技術研究中心提出的超算互聯網行動方案，將打造集應用、數據、算力服務于一體的超算互聯網平臺，有助于破解此類問題，推動前沿科技創新與AI產業發展。

曹振南指出，目前正在研發中的超算互聯網平臺，可實現異地、異構算力中心的鏈接，依托集算力、應用、數據、社區等一體運營模式，實現包括AI算力在內的全國算力資源統籌與調度。當行業用戶在研發AI應用時，無需投入海量硬件，依托超算互聯網平臺就可完成AI大模型訓練等復雜計算任務。

曹振南表示，超算互聯網平臺最大的改變是從提供超算算力轉變為提供超算算力服務和應用服務，并且將算力供應商、應用軟件商、開發者、最終用戶有機鏈接成一個超算生態圈，形成互利共贏的商業創新模式。

通過這個平臺，一方面讓用戶可像“網上購物”一樣便捷使用超算應用和算力服務，另一方面也讓更多企業自主開發的應用能被更多用戶看到和使用。曹振南說，這將形成一個良性循環，有利于促進超算產業的高質量、可持續發展，更大地發揮超算在民生服務、社會治理等領域的創新引領作用。

此外，超算用戶社區作為超算生態圈的重要組成，讓用戶不僅可在社區內發布應用場景案例，還可分享使用經驗，最終形成業務交流、需求發布、成果匯聚的社區網絡，釋放社會科研創新潛能。

在近日舉行的世界智能科技創新合作峰會上，國家超算天津中心發布了天河百億億級智能計算開放創新平臺和國產中文大模型——天河天元。國家超級計算天津中心黨組書記、應用研發首席科學家孟祥飛說，國家超算天河團隊與信創海河實驗室、天津大學、國防科大團隊，共同致力于打造國產超級算力和智能算力底座，構建高標準大規模的中文數據集，通過國產中文大模型的研發和設計來支撐智能科技的創新。

眾所周知，中文大語言模型的數據集非常稀缺。國家超算天津中心搜集整理了網頁數據、各種開源訓練數據、中文小說數據、古文數據、百科數據、新聞數據，以及專業領域的中醫、醫藥、問診、法律等多種數據集，訓練數據集總token數達到350B，訓練打造了自己的中文語言大模型——天河天元大模型。

在算力中，超級算力應該是算力當中的“戰斗機”，是最強大的算力存在。事實上，每一次超級計算機的升級換代，都經歷了從底層的高性能計算芯片升級、高速互聯網絡升級，再到基礎操作軟件的整體性升級換代，才能帶來一代新的超級計算機，而這也代表著在信息技術的創新能力和創新水平的新革命。

超級計算也被譽為大國重器，在這個體系當中天河應該成為中國超級計算發展的一個代表。孟祥飛說，過去10年中，團隊不斷挑戰著世界算力速度的極限，從千萬億次到億億次，再到今天的百億億次的突破，正是這樣一個強大的算力，也使得天津成為全國乃至世界超級算力的重鎮，天津為全國貢獻了超過20%以上的超級算力。來自全國8000多個科研機構、企業、政府部門的研發、設計依托天河超算進行技術創新和產業發展。

“天河百億億級的智能計算開放創新平臺”正是依托了天河超級計算系統。超級計算的傳統強項是高精度的科學工程計算，比如預報天氣，需經過成千上萬次的精確迭代計算以后，得出一個正確的結果，“預報的結果要可信，要有嚴格的誤差控制，因此必須保持高精度計算”。

而眼下正在快速興起的智能計算，特別是大模型帶來的智能計算需求，對高精度計算的要求并不強烈。比如文本生成等，主要做的是特征提取、邏輯判斷，就帶來了一個新的計算范式的需求，即“低精度智能計算”。

于是在新一代超級計算機中，天河團隊首次提出了柔性體系結構，就是在支持高性能計算、超級計算、科學工程計算的同時，也適配智能計算，支持世界領先的雙精度、單精度、半精度融合計算輸出能力。天河E級智能計算開放創新平臺將帶來突破百億億次的跨模態的超級計算算力，支撐傳統的科學工程計算，并服務智能混合計算，打造全方位的算力賦能創新和數字經濟高質量發展載體。

行業大模型就是在基礎大模型上，進一步融合行業數據、知識以及專家經驗，提升大模型對行業應用的適配性。大模型“預訓練+精調”等模式帶來了新的標準化AI研發范式，實現AI模型在更統一、簡單的方式下規?；a。這將會帶來一場通用人工智能為驅動力的“AI革命”。

用大模型作為產業智能化升級基座，加之專業數據集，將打造出更貼合行業領域的智能化高水平“專家”，為行業賦能，推動行業升級，提升領域創新效率、行業生產效率，成為人工智能驅動新一輪科技革命和產業變革的巨大力量。孟祥飛期待，讓國產創新基礎上的“天河E級超智算力開放平臺”“天河天元大模型”賦能百業、賦能天津、賦能中國高質量發展。

中國超級計算機發展分析

據中研普華產業研究院出版的《2022-2027年超級計算機市場投資前景分析及供需格局研究預測報告》統計分析顯示：

超級計算機(Super computer)，是指能夠執行一般個人電腦無法處理的大量資料與高速運算的電腦。就超級計算機和普通計算機的組成而言，構成組件基本相同，但在性能和規模方面卻有差異。超級計算機主要特點包含兩個方面：極大的數據存儲容量和極快速的數據處理速度，因此它可以在多種領域進行一些人們或者普通計算機無法進行的工作。

我國超級計算機的應用領域逐漸拓寬，從國家安全、核武器研制、氣象預報、石油勘探這樣的國家戰略領域，拓展到互聯網、大數據、人工智能、基因測序、影視制作、金融等領域，惠及各個不同的行業，越來越貼近國民經濟生活。例如，由于超級計算機的計算成本越來越低，且測序儀越來越快，基因測序的價格在快速地下降，從過去的每人每次幾十萬元，到現在的每人每次幾千元。

在國際超算組織Top500榜單中，中國供應商制造超級計算機數量連續9次市場份額位居全球第一。2022年6月中國超級計算機數量共173臺，全球占比34.6%。

據中國計算機學會HPC專業委員會統計，中國超級計算機性能從2002年到至今已增加4萬多倍：中國超級計算機發展迅速，已應用在各細分領域與學科，在峰值速度、持續性能和綠色指標等方面不斷實現突破。

隨著人工智能新興產業得到高速發展，傳統計算架構已無法滿足海量數據和復雜模型對大規模并行計算能力的需求，對人工智能硬件設備性能提出了更高要求。人工智能芯片和超級計算機是保障人工智能產業持續高速發展的核心硬件基礎設施，以人工智能為載體的算力更是人工智能發展水平的重要衡量指標之一，對人工智能的應用影響深遠。未來，超級計算與容器云的融合，也將成為新產品。此類高性能云擁有四大優勢，包括：容器化。也就是具備微服務架構，快速部署服務滿足企業云需求，輕量級和松耦合，更加高效與快捷;可視化編程。簡化了創建、管理、運維應用服務的門檻，支持標準化的可視化編排模板導入導出，畫圖即創建;流水線。代碼提交即部署，自動化管理降低過程復雜性，持續集成、持續發布和持續部署;彈性伸縮。動態調整應用部署規模，無需人為干預，提高服務擴展的自動化，根據閾值實時收縮，節省資源。

未來行業市場發展前景和投資機會在哪?欲了解更多關于行業具體詳情可以點擊查看中研普華產業研究院的報告《2022-2027年超級計算機市場投資前景分析及供需格局研究預測報告》。由中研普華研究院撰寫，本報告對我國超級計算機行業的供需狀況、超級計算機發展現狀、超級計算機子行業發展變化等進行了分析，重點分析了超級計算機行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、超級計算機行業的發展建議、超級計算機行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。超級計算機報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

超級計算機行業研究報告旨在從國家經濟和產業發展的戰略入手，分析超級計算機未來的政策走向和監管體制的發展趨勢，挖掘超級計算機行業的市場潛力，基于重點細分市場領域的深度研究，提供對產業規模、產業結構、區域結構、市場競爭、產業盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發展方向。

在形式上，超級計算機報告以豐富的數據和圖表為主，突出文章的可讀性和可視性，避免套話和空話。報告附加了與行業相關的數據、超級計算機政策法規目錄、主要企業信息及超級計算機行業的大事記等，為投資者和業界人士提供了一幅生動的超級計算機行業全景圖。

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