信息時代，萬物互聯(lián)，比特奔騰。
看摩爾定律，日臻極致；
計算科技，創(chuàng)新紛呈。
異構并行，深度學習，試將數(shù)據(jù)變智能。
新超算，沖百億億次，全球爭鋒！
云開霧散隨風，高通量里又起新聲。
恰類腦芯片，初露端倪；
超導量子，來日相逢。
數(shù)字中國，智慧社會，百城百行需求生。
曾想過，創(chuàng)先進計算，捭闔縱橫？
2018年2月3日，中國信息化百人會成立五周年暨未來展望座談會在京舉行。會上，歷軍代表中科院先進計算技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟及中科曙光，發(fā)表了題為《沁園春?先進計算》的致辭，與眾多嘉賓分享了對先進計算的未來暢想。
回顧歷史，計算技術一直在推動人類文明的進程。如算盤的出現(xiàn)，促進了中國古代商業(yè)文明的發(fā)展。而近代西方文明之所以能夠通過現(xiàn)代化超過東方，在美國史學家艾爾弗雷德?克羅斯比(Alfred Crosby)看來，一個關鍵的因素，就在于歐洲人自13世紀以來對精密計算的狂熱，推動了他們在鐘表、音樂、藝術乃至航海技術、科學和制造業(yè)等方面的發(fā)展。隨著1945年世界上第一臺通用數(shù)字電子計算機的問世，計算技術進一步推動人類社會從工業(yè)文明進入信息文明。過去70年，計算機技術已經(jīng)從早期的大型機，到小型機、PC、互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展到了今天的云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)階段。如IDC所言，今天我們正處在以移動計算、云計算、大數(shù)據(jù)分析、社交商務為代表的第三代計算平臺，并正在朝以數(shù)字技術和人體生物系統(tǒng)進行集成為特征的第四代計算平臺邁進。
迎接大計算時代
這無疑是一個“大計算”時代。據(jù)Gartner預測，到2020年將有超過260億個物聯(lián)網(wǎng)設備連接到互聯(lián)網(wǎng)，全球數(shù)據(jù)總量將達35,000EB，相當于80億塊4TB硬盤的容量，面對持續(xù)產(chǎn)生的、不同結構類型的海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的計算技術已漸顯疲態(tài)。隨著數(shù)百億個設備即將接入互聯(lián)網(wǎng)，對計算技術的要求越來越高，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，隨著近年來國際半導體技術在材料和制程工藝方面越來越逼近物理極限，摩爾定律也日漸趨緩，傳統(tǒng)計算技術的發(fā)展面臨體系性困局。為此，人們從不同層面、不同角度、不同應用場景進行創(chuàng)新，五花八門的計算技術、產(chǎn)品和概念不斷涌現(xiàn)。一批面向未來的先進計算技術與產(chǎn)品如E級計算、異構計算、量子計算、認知計算、類腦計算等，正紛至沓來，不斷刷新人們對計算的認知。
概括來說，先進計算是指融合計算、存儲、網(wǎng)絡、控制等技術，構建新一代信息基礎設施，實現(xiàn)人、機、物的互聯(lián)互通、信息共享和智能應用。其技術發(fā)展方向大致可以分為兩類，一類是對現(xiàn)有技術和架構的不斷優(yōu)化升級，如E級超算、云計算、大數(shù)據(jù)計算、深度學習、人機物三元融合計算等，另一類是對傳統(tǒng)計算技術和架構的顛覆性創(chuàng)新，如超導量子計算、類腦計算、光子計算、新型變革性器件等。先進計算涉及計算原理、材料、工藝、器件、系統(tǒng)、算法、網(wǎng)絡架構、應用等多個領域，是新一代信息技術產(chǎn)業(yè)的核心和基石。
曙光的實踐
過去二十多年來，曙光一直致力于推動計算科技的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并正在進入如上所述的先進計算領域。如高性能計算，從最早的曙光一號，到曙光6000，產(chǎn)品技術經(jīng)歷了六、七次迭代變革，今天曙光正在做的，是試圖攻克E級計算在功耗、性能、體系結構等方面面臨的世界性難題；在云計算領域，曙光從2009年開始布局城市云服務網(wǎng)絡，迄今已經(jīng)部署了40多個城市云中心，支撐地方的政務信息化和智慧城市應用；在方興未艾的人工智能計算領域，曙光致力于打造完整的人工智能計算產(chǎn)品線，支持適用于不同應用場景的多種芯片，同時促進高性能計算、大數(shù)據(jù)、云計算和深度學習等多元計算模式的深入融合。在2017年中科曙光智能峰會上，曙光公司董事長李國杰院士還向業(yè)界呼吁，未來10-15年中國應力爭在大數(shù)據(jù)和人工智能領域做出像電子計算機、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計算技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟的理事長單位，也承擔著促進科技成果轉移轉化，實現(xiàn)院地合作對接的職責。近年來，中科院在人機物三元融合計算、高通量計算、神經(jīng)網(wǎng)絡與類腦計算、超導量子計算等更具顛覆性的先進計算技術領域進行了前瞻性的科研布局與探索，已經(jīng)陸續(xù)產(chǎn)生了一批重量級科研成果。
有些成果已經(jīng)融入曙光的產(chǎn)業(yè)化市場平臺，如2015年我們與中科院大氣所聯(lián)合成立“中科三清”，推動基于高能計算的大氣污染監(jiān)測與預防，實現(xiàn)“科學治霾”，與中科院電子所聯(lián)合成立“航天星圖”，實現(xiàn)基于高分衛(wèi)星對地觀測的空天大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化應用。2017年秋季曙光還發(fā)布了全球首款基于寒武紀芯片的AI推理專用服務器PHANERON。另外，針對互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下海量并發(fā)數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)，曙光將進一步與中科院計算所在高通量計算系統(tǒng)的研制與產(chǎn)業(yè)化方面展開合作。與傳統(tǒng)的主要運行并行應用的高性能計算機不同，高通量計算機是一種面向物聯(lián)網(wǎng)應用場景的數(shù)據(jù)中心計算機系統(tǒng)，前者強調“算得快”，后者強調“算得多”、“算得好”，其特點在于以低成本、高擴展、集中的硬件和軟件系統(tǒng)棧處理高并發(fā)和獨立的數(shù)據(jù)密集型負載。
計算力就是生產(chǎn)力
我們知道，計算力之所以能成為生產(chǎn)力，不僅在于作為生產(chǎn)工具的計算機本身的性能有多強，更關鍵之處在于它與行業(yè)應用的結合。當前，先進計算技術正在越來越多的跟各行各業(yè)的應用相互融合，從而帶動科技、經(jīng)濟、社會的創(chuàng)新發(fā)展。如智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智慧分析等一系列技術的融合創(chuàng)新應用；科學研究領域則正在從第三范式（傳統(tǒng)的計算模擬與數(shù)字仿真）走向第四范式（基于大數(shù)據(jù)相關性分析的科學發(fā)現(xiàn)和研究），同樣依賴于高性能計算與科學大數(shù)據(jù)、深度學習之間的深度融合。
曙光正以不同的方式讓先進計算技術服務于“大科學、大系統(tǒng)、大工程”類應用領域。傳統(tǒng)的方式是為用戶提供強大、好用的計算系統(tǒng)，如在國產(chǎn)大飛機發(fā)動機的仿真設計中，我們?yōu)槠涮峁└咝阅苡嬎阆到y(tǒng)。另一種方式是和用戶一起設計軟硬件一體化的平臺，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)。
第三種方式是將計算作為一種服務（Computing as a Service）提供給用戶。過去10年，曙光已經(jīng)在全國建立了幾十個城市云中心，為地方政府的政務信息化、智慧城市等應用提供安全、穩(wěn)定、高效的計算服務；現(xiàn)在，在我國創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，面對區(qū)域、行業(yè)推動科技創(chuàng)新的浪潮，我們希望能進一步聯(lián)合中科院相關院所及行業(yè)上下游相關機構，共同發(fā)展先進計算中心，將高性能計算、深度學習等先進計算技術與生物基因、智能制造、新能源等科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新結合起來，帶動先進計算技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。
萬里征程風正勁，千鈞重任奮爭先。2018年，曙光將進一步整合中科院先進計算技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟的技術、成果與資源，推進先進計算技術發(fā)展，推動先進計算中心落地，為我國科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級轉型、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展以及“數(shù)字中國”的建設提供“先進”動力。
中國信息化百人會
“中國信息化百人會”（ChinaInfo100）是由關注中國信息化發(fā)展的一批中青年專家學者共同發(fā)起成立的學術研究平臺。
致力于研判全球信息化趨勢、挑戰(zhàn)與機遇，研究中國信息化發(fā)展的重大前沿和戰(zhàn)略問題，深度解析信息化發(fā)展對中國經(jīng)濟體制改革、發(fā)展方式轉變、社會轉型的支撐和引領作用，為探索信息化時代的中國實現(xiàn)現(xiàn)代化的新路徑貢獻智慧。
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