算力集群助力前沿技術(shù)加速推廣（一線(xiàn)見(jiàn)聞）

算力工程師在調(diào)試設(shè)備線(xiàn)路。

運(yùn)維工程師在對(duì)設(shè)備進(jìn)行例行維護(hù)。

“巢湖明月”超級(jí)計(jì)算機(jī)。

以上圖片均為阮夢(mèng)生攝

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算力是什么?對(duì)你我生活有什么影響?作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新質(zhì)生產(chǎn)力，算力的飛速發(fā)展正推動(dòng)人工智能等前沿技術(shù)加速推廣，進(jìn)而服務(wù)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、民生保障等領(lǐng)域。

近年來(lái)，作為綜合性國(guó)家科學(xué)中心，安徽合肥瞄準(zhǔn)需求、搶抓機(jī)遇，建設(shè)了包含我國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)萬(wàn)卡算力集群的新一代算力集群，有力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

打開(kāi)軟件，說(shuō)出指令，不到5秒，一個(gè)初具邏輯的文本隨即生成。

不單是文本生成，知識(shí)問(wèn)答、邏輯推理、音視頻制作……人工智能大模型因其豐富且便捷的功能，已成為不少人工作生活的好助手。

現(xiàn)今人工智能越來(lái)越“智慧”的背后，是看不見(jiàn)、摸不著的算力在支撐。

何為算力?顧名思義，就是計(jì)算能力，即設(shè)備單位時(shí)間可處理的信息數(shù)據(jù)量。數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，算力通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、加工、處理，成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

算力是怎樣發(fā)揮作用的?又將如何影響你我日常的工作生活?近日，記者走進(jìn)安徽合肥“巢湖明月”新一代算力集群，與建設(shè)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)在一個(gè)個(gè)巨型機(jī)房里尋找答案。

快速完成海量計(jì)算，如何做到?

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)“機(jī)器化學(xué)家”實(shí)驗(yàn)室里，一種新型研究模式讓人眼前一亮：這里沒(méi)有忙前忙后的科研人員，只有一臺(tái)動(dòng)作靈活的機(jī)器人在操作臺(tái)之間來(lái)回穿梭。

借助它，中科大江俊教授團(tuán)隊(duì)僅用5個(gè)星期，就從55萬(wàn)種金屬配比中找出最優(yōu)高熵催化劑。而這一過(guò)程需要閱讀1.6萬(wàn)篇論文、進(jìn)行2萬(wàn)組理論計(jì)算、分析200組全流程機(jī)器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

如此大的計(jì)算量是怎樣在短時(shí)間內(nèi)完成的呢?答案藏在不遠(yuǎn)處的合肥先進(jìn)計(jì)算中心。

來(lái)到合肥先進(jìn)計(jì)算中心，映入眼簾的是一座巨大的淡藍(lán)色立方體。玻璃立方內(nèi)，一臺(tái)名為“巢湖明月”的超級(jí)計(jì)算機(jī)占據(jù)著上下4層共計(jì)200多平方米的空間。

“這臺(tái)計(jì)算機(jī)光服務(wù)器就有1500多臺(tái)，它的計(jì)算能力達(dá)到了12P，即每秒鐘的運(yùn)算能力為1.2億億次。”合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有限公司多元算力服務(wù)中心主任張?jiān)评俳榻B，“全國(guó)14億多人，每人每秒做一次計(jì)算，需要將近100天才能做完1.2億億次，而我們這臺(tái)計(jì)算機(jī)1秒就能完成。”

“有了這臺(tái)計(jì)算機(jī)的支持，我們的‘機(jī)器化學(xué)家’就擁有了‘超強(qiáng)化學(xué)大腦’。”江俊一臉自豪，“它能不知疲倦地執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，得到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)配方。”

不只是科研領(lǐng)域，當(dāng)下，算力已經(jīng)和生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系在一起。近年來(lái)，無(wú)論是綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)，還是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，合肥都對(duì)算力展現(xiàn)出迫切需求。

瞄準(zhǔn)這一需求，合肥積極開(kāi)辟算力新賽道。2021年6月，“巢湖明月”超級(jí)計(jì)算機(jī)正式對(duì)外服務(wù)。2023年，合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有限公司超前布局，建設(shè)了100P級(jí)的算力中心，緊接著又與科大訊飛共同建設(shè)了3000P級(jí)國(guó)產(chǎn)萬(wàn)卡算力集群。

“去年，我們又在算力集群上部署了3臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，探索建立起全國(guó)首個(gè)量超融合計(jì)算中心。”合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有限公司總經(jīng)理屠冉介紹，眼下，“巢湖明月”新一代算力集群初具雛形。

走全國(guó)產(chǎn)技術(shù)路線(xiàn)，怎么攻堅(jiān)?

在中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展史上，有一段受制于人的經(jīng)歷：上世紀(jì)80年代，我國(guó)從海外高價(jià)購(gòu)置了一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，但在使用時(shí)卻處處受限——為了防止技術(shù)泄露，外方要求把設(shè)備放在一間全透明的玻璃房里，并控制著機(jī)房鑰匙和開(kāi)機(jī)密碼，我國(guó)科學(xué)家要經(jīng)過(guò)授權(quán)才能進(jìn)入，且所有操作必須在外方人員的監(jiān)控下進(jìn)行。

“‘巢湖明月’玻璃立方的外觀(guān)設(shè)計(jì)，就是希望大家不要忘記這段歷史。”屠冉告訴記者，最初布局算力集群時(shí)，在技術(shù)上有兩條路線(xiàn)可選：一條是采用非國(guó)產(chǎn)芯片，這在當(dāng)時(shí)是技術(shù)主流;另一條是走全國(guó)產(chǎn)路線(xiàn)。“高新技術(shù)是討不來(lái)、要不來(lái)的。我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)研分析，最終認(rèn)定，必須建立自主可控的算力體系，走國(guó)產(chǎn)化這條‘難而正確’的路。”

國(guó)產(chǎn)化的道路難在哪?首先是接受度問(wèn)題。屠冉坦言，當(dāng)時(shí)，各類(lèi)科研團(tuán)隊(duì)、客戶(hù)企業(yè)對(duì)進(jìn)口芯片搭建起的算力體系已經(jīng)形成使用習(xí)慣，加之國(guó)產(chǎn)算力芯片的性能跟前者相比仍有差距，一開(kāi)始大家都不太愿意用。其次是技術(shù)難度大。想要建設(shè)3000P級(jí)全國(guó)產(chǎn)萬(wàn)卡算力集群，國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒。

“為了啃下這塊硬骨頭，2023年7月，我們同科大訊飛、華為組建起數(shù)百人的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，并把工作計(jì)劃安排精確到天，實(shí)行日?qǐng)?bào)日清制度。”聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人潘青華回憶，組網(wǎng)過(guò)程中，單是光纖就有3.5萬(wàn)多根。網(wǎng)絡(luò)怎么排布?連接后能否跑通?……每一步，對(duì)于團(tuán)隊(duì)而言都是“摸著石頭過(guò)河”。

機(jī)房改造、設(shè)備部署、光纖接入……經(jīng)過(guò)107個(gè)晝夜的奮斗，2023年10月，我國(guó)首個(gè)國(guó)產(chǎn)萬(wàn)卡算力集群跑通!張?jiān)评倩貞洠?ldquo;集群點(diǎn)亮的那一刻，不少團(tuán)隊(duì)成員流下激動(dòng)的淚水。”

隨后，團(tuán)隊(duì)又加緊訓(xùn)練，在2024年1月，國(guó)產(chǎn)算力集群性能達(dá)到當(dāng)時(shí)同類(lèi)型進(jìn)口算力集群的90%。合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有限公司副總經(jīng)理井梅生介紹，算力集群自運(yùn)營(yíng)以來(lái)，平均負(fù)載率穩(wěn)定在84.59%，峰值負(fù)載率達(dá)到91.53%，基本處于飽和運(yùn)行狀態(tài)，服務(wù)質(zhì)量得到用戶(hù)好評(píng)。

統(tǒng)籌調(diào)度算力資源，效率多高?

江淮汽車(chē)股份有限公司研發(fā)中心，工作人員利用數(shù)字孿生技術(shù)模擬汽車(chē)碰撞，分析高速碰撞時(shí)各個(gè)零部件以及假人損傷情況。

這樣的試驗(yàn)過(guò)去主要依賴(lài)實(shí)車(chē)碰撞，周期比較長(zhǎng)。現(xiàn)在依托算力集群先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，得到大量相關(guān)數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行實(shí)車(chē)碰撞驗(yàn)證，相關(guān)環(huán)節(jié)研發(fā)周期縮短了30%以上，顯著提高了研發(fā)效率。

從工業(yè)生產(chǎn)到科研探索，算力之所以成為新質(zhì)生產(chǎn)力，在于它能夠賦能千行百業(yè)。

新能源汽車(chē)、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)……駐足“巢湖明月”新一代算力集群展廳，一項(xiàng)項(xiàng)算力賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例令人目不暇接，一個(gè)個(gè)模擬應(yīng)用場(chǎng)景及研發(fā)產(chǎn)品令人印象深刻。

據(jù)了解，自2021年6月對(duì)外服務(wù)以來(lái)，“巢湖明月”新一代算力集群積極服務(wù)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、民生政務(wù)等領(lǐng)域，已累計(jì)服務(wù)700多家科研院所、近6000個(gè)用戶(hù)，累計(jì)交付超34.7億核時(shí)的CPU算力、1.56億卡時(shí)的人工智能算力，保障計(jì)算任務(wù)超1000萬(wàn)次。

“如今通過(guò)與國(guó)家超算互聯(lián)網(wǎng)連接，我們還能調(diào)度來(lái)自江蘇、浙江、上海、四川等14個(gè)省份20多家超算和智算中心的算力。”屠冉介紹，去年6月，中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所需要峰值約1萬(wàn)核的計(jì)算資源，“如果用本地的算力，就要排隊(duì)等待一個(gè)月。我們通過(guò)平臺(tái)調(diào)度了外地的算力資源，有效保障任務(wù)按時(shí)完成。”

今年以來(lái)，合肥全力打造國(guó)產(chǎn)算力生態(tài)高地，升級(jí)發(fā)布了城市算力池計(jì)劃，進(jìn)一步集聚各地國(guó)產(chǎn)算力資源。目前，合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有限公司直接納管的算力已近2萬(wàn)P。

夜幕降臨，“巢湖明月”機(jī)房里的指示燈還在不停閃爍。玻璃立方亮起，科技創(chuàng)新的步伐繼續(xù)前行。