走向計算架構(gòu)的下一個十年:超算引發(fā)體系革命(轉(zhuǎn)載)
超算中心希望對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供支持,就如同水電這類公共品的支持一樣,成為國家大科學裝置的聚集高地AI文件與輸出菲林不一致。。。
5G商用牌照的快速落地,意味著我們正加速走向數(shù)據(jù)量爆發(fā)的新世代AI文件與輸出菲林不一致。。。對于計算領(lǐng)域而言,則是要適配更碎片化的復雜需求。
近日舉行的2019年國際智能計算機大會上,中國工程院院士李國杰指出,在當前摩爾定律接近失效的階段,下一個十年將出現(xiàn)全新計算機架構(gòu)的“寒武紀”大爆發(fā)AI文件與輸出菲林不一致。。。
他甚至呼吁,“未來十年應(yīng)該有IBM360和RISC一樣重大的體系結(jié)構(gòu)發(fā)明,中國學者應(yīng)該做出不愧于時代的貢獻AI文件與輸出菲林不一致。。。”
現(xiàn)階段的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展確實影響到了算力效果AI文件與輸出菲林不一致。。。國家超級計算濟南中心主任張云泉向21世紀經(jīng)濟報道記者表示,從近期發(fā)布的全球超級計算機TOP500榜單中可以發(fā)現(xiàn),算力增長速度和更新速度都在放慢。這意味著在摩爾定律走向失效過程中,廠商迭代處理器的熱情也在放緩。
在云計算、量子計算等新興技術(shù)的推動下,超級計算的演進也將融入更多元廠商的智慧AI文件與輸出菲林不一致。。。而底層架構(gòu)方面,經(jīng)歷過以PC時代英特爾X86的主導、移動時代ARM架構(gòu)的主導之后,RISC-V被視為有望成為下一個接棒的著力點所在。
產(chǎn)業(yè)內(nèi)生和外部環(huán)境變化之下,計算世界正延伸出更大的底層想象力和應(yīng)用空間AI文件與輸出菲林不一致。。。
新技術(shù)與超算的交融
在ABC(人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算)等技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下,超級計算與之也有了更深切的結(jié)合點AI文件與輸出菲林不一致。。。
李國杰就將超算上升到了“智能超算”的定義,將其理解為面向智能應(yīng)用的超級計算機AI文件與輸出菲林不一致。。。
他指出當前超算的能效增長已遠低于速度增長,這是產(chǎn)業(yè)70年發(fā)展中首次出現(xiàn)的情形AI文件與輸出菲林不一致。。。“大數(shù)據(jù)計算的能效已低至20-200KOPJ,這意味著70年未有之大變局。”他進而指出,目前任何新器件都不可能解決低功耗問題,需要跨層協(xié)同。同時,研究智能超算要著眼于“低熵”特征的未來架構(gòu),通過全棧的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)對不確定挑戰(zhàn),從而保障可預期的性能和結(jié)果。
國家超算深圳中心主任馮圣中在接受采訪時也認為,面向AI的超算意味著需要對計算機能效比進一步提升AI文件與輸出菲林不一致。。。假如要求手機端通過AI芯片加速器實現(xiàn)能效提升10倍,對于超算則意味著同樣成本前提下提高到100倍。“這對超算的系統(tǒng)搭建和應(yīng)用,意味著機遇與挑戰(zhàn)并存。”
而從實現(xiàn)路徑上看,傳統(tǒng)超級計算與云計算其實存在一定程度的路徑融合AI文件與輸出菲林不一致。。。
在接受21世紀經(jīng)濟報道記者專訪時張云泉表示,傳統(tǒng)超算中心與新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都有超算需求,在同時支持人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)趨勢之下,二者也正在向彼此靠攏AI文件與輸出菲林不一致。。。
“目標一樣,但路線不大一致AI文件與輸出菲林不一致。。。”他續(xù)稱,從云計算出發(fā)支持高性能計算的模式被稱為高性能云,是云廠商著力的方向;傳統(tǒng)超算則希望從超算角度支持云業(yè)務(wù)的發(fā)展。這導致互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)如今也希望參與到傳統(tǒng)超算的建設(shè)中來,當然目前尚未出現(xiàn)成功案例。
早期超算與云計算曾有一定時期的互斥,這是源于虛擬化后的云計算開銷太大,但超算追求的是極致性能AI文件與輸出菲林不一致。。。不過隨著云計算快速發(fā)展,虛擬化的消耗不斷降低,甚至一些云廠商已經(jīng)將其降到可被忽略的程度。
張云泉介紹道,目前業(yè)界形成的共識是,用Docker容器技術(shù)的云計算,進而支持超算發(fā)展,其性能和技術(shù)發(fā)展水平都更為成熟AI文件與輸出菲林不一致。。。“今后超算中心會部署容器云,用它來輸出超算。”他進一步指出,為了加快產(chǎn)業(yè)化進度,超算中心正計劃與云廠商聯(lián)合發(fā)布高性能云產(chǎn)品,以期用不同形式把計算能力輸送出去。
濟南中心的愿景,是打造一個“算力工廠”AI文件與輸出菲林不一致。。。希望算力對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供的支持,能類比如今水電這類公共品的支持一樣,成為國家大科學裝置的聚集高地。
同樣將作為基礎(chǔ)設(shè)施的5G到來,意味著萬物互聯(lián)后帶來的爆發(fā)性數(shù)據(jù)量和更多樣的數(shù)據(jù)來源AI文件與輸出菲林不一致。。。這是超算發(fā)展中不可避免的下一個機會點。
馮圣中告訴21世紀經(jīng)濟報道記者,目前包括電信運營商、通信設(shè)備商、AI企業(yè)等都在自建機房用于解決內(nèi)部超算需求,并不是所有超算需求都會負載在中心,但前者會向中心進行相應(yīng)咨詢AI文件與輸出菲林不一致。。。而對超算中心而言,5G對大數(shù)據(jù)處理要求會大幅提升,考驗著超算中心如何管理和使用其能力。
這也意味著新應(yīng)用場景的次第爆發(fā),“對深圳中心來說,今年以來,公安部門、金融機構(gòu)等都向我們提出了新需求,看如何在5G背景下做相關(guān)支持,服務(wù)的套餐也會有所不同AI文件與輸出菲林不一致。。。”
張云泉則認為,從運算鏈條上看,5G并不會很快對超算帶來很大影響AI文件與輸出菲林不一致。。。“5G意味著傳輸速度更快,文件更細碎,并發(fā)度更高。對超算來說,這意味著數(shù)據(jù)分布方式和處理模型的不同。”張云泉告訴21世紀經(jīng)濟報道記者,不過目前看來,首先沖擊的還是端側(cè)處理器的設(shè)計,經(jīng)歷過端側(cè)、云端后,才會落到超算這一階段。
新運算時期的機會
計算領(lǐng)域正面臨一系列內(nèi)生和外部環(huán)境變化AI文件與輸出菲林不一致。。。從半導體行業(yè)本身而言,悲觀者認為,在未來5-10年后,摩爾定律就將完全失效。這將是更底層的考驗。
張云泉向記者指出,在當前階段,一味更新處理器未必是好事AI文件與輸出菲林不一致。。。“換新后效果差不多甚至更慢,但并行度卻更大了,對我們并不是好事。這導致程序編寫難度更大,可靠性也會不如從前。”
因此,超算世界還面臨著下一個計算平臺是什么的問題AI文件與輸出菲林不一致。。。在量子計算、生物計算甚至光計算等領(lǐng)域發(fā)展的當下,產(chǎn)業(yè)也在尋找下一個革命性變化的出處。
面對業(yè)界有觀點認為量子計算將替代超算,張云泉持否定觀點AI文件與輸出菲林不一致。。。他指出,歸根結(jié)底,量子計算也是一個計算工具,可以將之納入超算體系。
“二者各有優(yōu)勢AI文件與輸出菲林不一致。。。量子計算比較擅長解決優(yōu)化類、并行度高的問題,?cè)缱顑?yōu)路徑、藥物篩選、組合爆炸問題等,但并不適合浮點計算、科學計算。超算和量子計算并不是沖突關(guān)系,而可以互補。”他向21世紀經(jīng)濟報道記者解釋道,關(guān)于新材料領(lǐng)域的探索也在進行,是否能找到延長摩爾定律的條件,目前尚沒有確定性答案。
李國杰則指出,模擬計算值得重視AI文件與輸出菲林不一致。。。“連續(xù)變量的模擬計算是非圖靈計算。經(jīng)過60年的變遷,模擬計算有沒有機會東山再起,連續(xù)變量與離散變量的混合計算可能會開辟計算新天地。”
不過在底層架構(gòu)層面,開源指令集架構(gòu)RISC-V的興起正在吸引產(chǎn)業(yè)界眼球,尤其在目前移動世界ARM架構(gòu)處于統(tǒng)領(lǐng)地位的情況下AI文件與輸出菲林不一致。。。印度就在熱烈擁抱RISC-V。
在前述大會期間,致象爾微電子科技創(chuàng)始人方之熙就指出,無論在數(shù)據(jù)中心、智能手機還是物聯(lián)網(wǎng)市場,功耗問題越來越嚴重,這是很難解決的問題AI文件與輸出菲林不一致。。。
而近幾十年來,微架構(gòu)創(chuàng)新極少,性能改進不到位;微處理器設(shè)計過于依賴于軟件生態(tài)系統(tǒng)和軟件兼容性;安全、隱私和可靠性在微處理器設(shè)計中越來越重要;尚且缺乏用于新興應(yīng)用的微處理器技術(shù),?cè)鏏I、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等AI文件與輸出菲林不一致。。。這些都成為RISC-V興起的背景。
從芯片設(shè)計角度來說,RISC-V是比ARM更開放的模式,意味著不再會被大公司一家壟斷,而可以鼓勵小公司形成小社團AI文件與輸出菲林不一致。。。對中國而言,將是一個很好的機會。
芯原股份創(chuàng)始人戴偉民也認為,半導體技術(shù)達到了物理極限背景下,數(shù)據(jù)中心對計算的需求迅猛上漲,諸如深度學習在線預測、直播中的視頻轉(zhuǎn)碼、的特性正符合人工智能異構(gòu)計算的發(fā)展需要。
“基于RISC-V來發(fā)展國產(chǎn)處理器是可以考慮的方向,需要進一步研討AI文件與輸出菲林不一致。。。”張云泉如此表示。