致廣大、盡精微，曙光問道算力服務(wù)“神經(jīng)系統(tǒng)”

歷史上，生物有機(jī)體及其器官常常是科學(xué)家和哲學(xué)家們思考問題的“原型”。一個(gè)典型的例證是，計(jì)算產(chǎn)業(yè)從誕生的那一刻起，就與大腦結(jié)下了不解之緣。

眾所周知，計(jì)算機(jī)正是以“大腦”為參照而誕生的。計(jì)算機(jī)之父馮·諾依曼在《計(jì)算機(jī)與人腦》一書中，將計(jì)算機(jī)與神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行類比。以深度學(xué)習(xí)為核心的第三次人工智能浪潮，源于對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬。類腦計(jì)算，被視為下一個(gè)極具潛力的技術(shù)突破方向。

大腦之于計(jì)算產(chǎn)業(yè)，具有某種“普適”價(jià)值。這種“普適性”也體現(xiàn)在，如果將目前如火如荼建設(shè)中的算力基礎(chǔ)設(shè)施，與大腦的神經(jīng)系統(tǒng)相類比，可以讓我們對東數(shù)西算工程等的認(rèn)識(shí)更為深刻，并從中獲取靈感，以收獲更好的產(chǎn)業(yè)效用。

如果說IDC、智算中心等基礎(chǔ)設(shè)施是負(fù)責(zé)生產(chǎn)算力的“神經(jīng)元”，如火如荼建設(shè)中的東數(shù)西算工程則希望將幅員遼闊的算力連接成“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，而算力要傳輸?shù)角邪贅I(yè)，則離不開 “神經(jīng)中樞”——算力服務(wù)的協(xié)調(diào)與調(diào)度。

近期，中科曙光就以大腦神經(jīng)系統(tǒng)為參照，推出“三位一體”算力服務(wù)原型，打通算力流通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：算力神經(jīng)元-算力神經(jīng)中樞-算力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)供需雙方的流暢對接。

中國人常說，“物有本末，事有始終。知所先后，則近道矣”，曙光將生產(chǎn)側(cè)和需求側(cè)，如同神經(jīng)系統(tǒng)一樣連接起來，形成一個(gè)完整鏈路，頗有一點(diǎn)“道“的味道。

算力的流動(dòng)，真的可以像人腦一樣高效、智慧、低能耗，助力產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的“知行合一”嗎？

問道：算力向產(chǎn)業(yè)奔涌的神經(jīng)“斷點(diǎn)”

有來自西部地區(qū)的高校師生曾告訴我：AI雖好，但板卡GPU太貴，優(yōu)質(zhì)算力資源對于經(jīng)費(fèi)有限的他們來說，十分奢侈；

有養(yǎng)豬場的老板表示：算力支出這部分預(yù)算是有的，也很希望引入AI做豬體溫監(jiān)測、豬臉識(shí)別，但AI應(yīng)用的開發(fā)迭代門檻太高，招不到會(huì)用的人；

也有天文地理生物等科研院所的科學(xué)家表示，基礎(chǔ)科學(xué)與先進(jìn)計(jì)算的融合創(chuàng)新越來越緊密，但計(jì)算需求龐大，訓(xùn)練一個(gè)算法模型往往耗時(shí)許久，一旦過程中服務(wù)不穩(wěn)定導(dǎo)致中斷，就要重來，這個(gè)過程消耗了大量搞研究、做創(chuàng)新的時(shí)間和精力。

其實(shí)，這些朋友遇到的問題可以用一個(gè)詞來形容，那就是：算力“斷點(diǎn)”。

神經(jīng)信號(hào)在傳輸中遭遇斷點(diǎn)，放在人身上就是“偏癱”。算力從生產(chǎn)端到應(yīng)用端的整個(gè)過程中如果存在斷點(diǎn)，就會(huì)出現(xiàn)供需錯(cuò)配，導(dǎo)致算力價(jià)值無法充分為產(chǎn)業(yè)所用。

以神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式為類比，能更清晰地理解算力 “斷點(diǎn)”主要在何處——

1.供給端：多樣化算力的斷點(diǎn)。神經(jīng)元收集信號(hào)并傳遞給神經(jīng)中樞，正是因?yàn)橛辛艘曈X、觸覺、聽覺、嗅覺等多種神經(jīng)信號(hào)，人類才理解豐富多彩的世界。在真實(shí)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)中，千行百業(yè)對于算力的需求也是多元化的，需要多樣算力融合供給。目前，一些算力中心資源比較陳舊，難以滿足千行萬業(yè)對多樣化算力的需求。

2.連接通道：算力網(wǎng)絡(luò)的斷點(diǎn)。如果神經(jīng)元信號(hào)在傳輸過程中遇到“斷點(diǎn)”，人體自然也就接收不到大腦的指令。目前，全國的“算力神經(jīng)元”還沒有全面聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，算力資源在全國范圍內(nèi)還存在區(qū)域部署不均的情況。一些廠商的算力網(wǎng)絡(luò)，只在某個(gè)區(qū)域內(nèi)零星布局，沒有互聯(lián)互通，就會(huì)出現(xiàn)一些行業(yè)無法充分享用到海量、普惠的算力資源，而一些地區(qū)的算力資源卻在空置，這也是東數(shù)西算工程搭建全國算力一張網(wǎng)所希望改變的局面；

3.需求端：垂直場景落地應(yīng)用的斷點(diǎn)。大腦指令通過神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)到人體，激活相應(yīng)的生理活動(dòng)，人才能做到“知行合一”。而對于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用側(cè)來說，人才缺失、技能缺失、經(jīng)驗(yàn)缺失，自然很難用好算力、服務(wù)于數(shù)字化實(shí)踐。算力想要轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，打通應(yīng)用“斷點(diǎn)”，離不開解決方案、產(chǎn)品服務(wù)等支持。

供需之間的這些斷點(diǎn)，都是算力服務(wù)需要“粘合”的地方。不過，基建容易服務(wù)難。盡管不少頭部廠商紛紛入局，提出了相應(yīng)的服務(wù)方案，但多少還存在一些短板。

當(dāng)整個(gè)行業(yè)都在呼喚一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、成熟、能夠商業(yè)化落地的算力服務(wù)方案時(shí)，中科曙光率先提出了算力服務(wù)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，希望從根本上解決問題。

尋道：三位一體的算力模型

中科曙光推出的“三位一體”算力服務(wù)原型，正是以大腦神經(jīng)系統(tǒng)作為參照，從宏觀上打通一個(gè)個(gè)算力斷點(diǎn)。

第一個(gè)供給側(cè)的斷點(diǎn)打通，依靠豐富算力資源的“神經(jīng)元”。依托各地先進(jìn)計(jì)算中心、智算中心，如同大腦構(gòu)造中，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)電信號(hào)的百億神經(jīng)元，提供強(qiáng)勁、多元、高效、綠色的算力資源，為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一算力服務(wù)建立基礎(chǔ)。

第二個(gè)連接側(cè)的斷點(diǎn)打通，得益于全面互聯(lián)的“算力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。中科曙光將全國范圍內(nèi)多個(gè)計(jì)算中心進(jìn)行統(tǒng)籌，形成一個(gè)算力資源池，實(shí)現(xiàn)了算力高度集成和一體化運(yùn)營。

第三個(gè)需求側(cè)斷點(diǎn)的打通，則取決于一體化資源協(xié)同調(diào)度的“算力神經(jīng)中樞”?；?Access(通路)、Acceleration(加速)、Automatic Collaboration(協(xié)同)三大特征，算網(wǎng)中樞能夠智慧化、定制化地匹配用戶需求，為用戶提供最優(yōu)化的算力資源投資組合，讓每一個(gè)用戶需求“適得其算”。

通過AC3.0算網(wǎng)中樞，計(jì)算“算力投資組合”，判斷某些任務(wù)應(yīng)該到哪個(gè)地區(qū)的算力中心區(qū)進(jìn)行計(jì)算，從而最大化滿足產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的多樣化算力需求。既可以讓各類計(jì)算任務(wù)和客群都得到快速、高效的服務(wù)，也能夠提高整個(gè)計(jì)算資源的利用率。

證道：算力神經(jīng)中樞的價(jià)值幾何？

人腦神經(jīng)沖動(dòng)的最高境界是“知行合一”，曙光“三位一體”算力服務(wù)原型，將生產(chǎn)側(cè)和需求側(cè)，如同神經(jīng)系統(tǒng)一樣連接起來，合為一體，加速算力落地應(yīng)用。

通過曙光智算AC平臺(tái)，算力得以源源不斷地奔涌向廣闊的產(chǎn)業(yè)原野，與科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算、人工智能三大領(lǐng)域深度融合。

以目前各行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型最迫切引入的AI為例，曙光智算就面向人工智能企業(yè)、高校與科研院所，推出了基于彈性計(jì)算 / 混合計(jì)算的人工智能算法訓(xùn)練環(huán)境，支持
TensorFlow/PyTorch/MxNet/PaddlePaddle/Parrots/MegEngine 等國內(nèi)外主流深度學(xué)習(xí)框架，可支持萬億規(guī)模參數(shù)模型的訓(xùn)練，滿足AI對超強(qiáng)算力的需求。并且由曙光提供的專業(yè)運(yùn)維服務(wù)，按需付費(fèi)，科研院所、企業(yè)組織無需自建、自行維護(hù)計(jì)算中心，大大加速了AI for Science的創(chuàng)新步伐。

此外，面向不同科研領(lǐng)域的個(gè)性化計(jì)算需求，曙光還進(jìn)一步推出了氣象海洋領(lǐng)域解決方案、生命科學(xué)領(lǐng)域解決方案等，提供差異化能力。以曙光智算聯(lián)合深勢科技開發(fā)的Hermite Uni-FEP藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)為例，就基于“三位一體”算力服務(wù)原型，讓整體計(jì)算速度加速比提升10倍，為生物新藥研發(fā)提供算力支撐。

至此，算力才最終轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，豐富多彩的應(yīng)用創(chuàng)新，共同點(diǎn)亮數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

悟道：中科曙光的一以貫之

方興未艾的東數(shù)西算，吸引了大量行業(yè)和企業(yè)來分一杯羹。其中，有術(shù)者紛紛，問道者難求。中科曙光能夠率先看到全國算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的“斷點(diǎn)”，并以大腦神經(jīng)系統(tǒng)為原型，打通一體化算力服務(wù)體系，這種“悟性”究竟從何而來？

中華自古就有“吾道一以貫之”的說法，中科曙光率先求道，正源于對計(jì)算產(chǎn)業(yè)的“一以貫之”。

在中國科學(xué)院的推動(dòng)下組建，中科曙光20余年的發(fā)展，堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為基因，在高端計(jì)算、存儲(chǔ)、安全、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域形成了深厚的技術(shù)積累，也在全國范圍內(nèi)形成了算力優(yōu)勢。構(gòu)建一個(gè)“中樞系統(tǒng)”，對于其他從業(yè)者來說也許很難，對于曙光來說，不過是水到渠成的一種必然。

人腦神經(jīng)系統(tǒng)的特殊之處在于，既可以包羅萬象，致廣大于無邊；又可以拆解成一個(gè)個(gè)電子、神經(jīng)沖動(dòng)，盡精微至末節(jié)。從這個(gè)角度理解算力之“道”，正包含著曙光對于計(jì)算產(chǎn)業(yè)的宏觀理解和細(xì)節(jié)感知。

三位一體算力服務(wù)原型，是計(jì)算與大腦在新世紀(jì)的又一次精彩碰撞，也指向了下一個(gè)宏偉時(shí)代。