崖州灣之旅：看見(jiàn)海與智能，聯(lián)想到了未來(lái)

大家喜歡在旅行中找尋美麗的風(fēng)景，而對(duì)于腦極體的小伙伴們來(lái)說(shuō)，旅行有著更多一重的意義，就是探尋智能化的變遷。多年以來(lái)，我們?cè)诟劭凇④?chē)間、街巷、學(xué)校，見(jiàn)到了五彩斑斕且飛速進(jìn)化的智能中國(guó)。

而最新一次智能中國(guó)之旅，我們的目標(biāo)是美麗的三亞，大海之側(cè)的崖州灣科技城。

1月10日，受聯(lián)想邀請(qǐng)腦極體來(lái)到了三亞崖州灣，開(kāi)啟了一段探索未來(lái)科技的旅程。在一路探訪了海南本地智能化產(chǎn)業(yè)、海底數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目之后，我們來(lái)到了此行的重點(diǎn)——海南人工智能計(jì)算中心。

與其他智算中心項(xiàng)目相比，坐落于崖州灣科技城的海南人工智能計(jì)算中心，同樣肩負(fù)著振興本地智能化產(chǎn)業(yè)的任務(wù)，正為自貿(mào)港建設(shè)提供著智算支撐。但在此之外，海南人工智能計(jì)算中心也有著鮮明的特色：一方面是它更具未來(lái)感，那些遙遠(yuǎn)的科幻想象，似乎都能在這里映射為現(xiàn)實(shí)；另一方面是它突顯了環(huán)境友好，與海南的碧海藍(lán)天融為一體。

順著這些海南人工智能計(jì)算中心的“個(gè)性”，我們可以展開(kāi)這樣一個(gè)故事：AI技術(shù)的最終歸宿，是幫人類(lèi)打造理想中的未來(lái)世界。那么，我們應(yīng)該如何把此刻的智算建設(shè)，對(duì)齊科學(xué)與綠色代表的未來(lái)世界？

海潮拂崖而來(lái)，智算流淌開(kāi)去。

“把未來(lái)濃縮在崖州灣”，或許就是答案。

崖州灣科技城，承載著海南全島的科技產(chǎn)業(yè)聚合與振興，希望發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、石化新材料、現(xiàn)代生物醫(yī)藥、熱帶特色農(nóng)業(yè)、深海探索等面向未來(lái)的支柱性產(chǎn)業(yè)。而這些高科技產(chǎn)業(yè)在今天的共性需求，就是急需獲得本地部署的海量AI算力。

于是，海南人工智能計(jì)算中心就在崖州灣科技城應(yīng)運(yùn)而生。作為智算國(guó)家隊(duì)的一員，其有著“立足崖州灣科技城、面向三亞市、輻射海南省，延伸東南亞”的布局藍(lán)圖。當(dāng)我們帶著這些信息走進(jìn)這里，卻發(fā)現(xiàn)真正震撼我們的，是一種來(lái)自未來(lái)的觸碰。

記得我們看了這樣一個(gè)智算算力應(yīng)用案例。它的內(nèi)容是養(yǎng)殖，但卻不是我們傳統(tǒng)意義上的畜牧業(yè)養(yǎng)殖。因?yàn)檫@里養(yǎng)殖的猴子和豬，是為了探索為人類(lèi)進(jìn)行器官移植的可行性。

眾所周知，器官移植已經(jīng)成為一種相對(duì)完善的醫(yī)療手段，但活體器官來(lái)源卻始終是最大的困境。如果能夠通過(guò)豬、猴這類(lèi)與人類(lèi)基因相近的動(dòng)物完成器官移植，那么對(duì)人類(lèi)的健康提升與壽命延續(xù)有著難以估量的價(jià)值。

在跨物種器官移植中，基因編輯技術(shù)扮演著至關(guān)重要的作用，而AI技術(shù)是目前突破基因編輯極限的最主要科研手段。至此，我們就可以把跨物種器官移植項(xiàng)目與海南人工智能計(jì)算中心間的關(guān)系串聯(lián)起來(lái)：智算中心提供AI算力-AI算力助力基因編輯等生物技術(shù)升級(jí)－成熟的基因技術(shù)決定著跨物種器官移植的可能性。

智算之力，就這樣成為人類(lèi)健康與壽命的支點(diǎn)。

我們?cè)賮?lái)看另一個(gè)項(xiàng)目。深海世界是地球上最神秘的地區(qū)，人類(lèi)對(duì)深海的探索還停留在非常初級(jí)的地步。可以這么說(shuō)，浩渺星空與無(wú)盡汪洋，是人類(lèi)通往未來(lái)的兩條大路。

坐落在海島的人工智能計(jì)算中心，同樣肩負(fù)著探索深海的重任。我們?cè)谶@里探訪了這樣一個(gè)項(xiàng)目，是利用AI技術(shù)進(jìn)行海洋洋流監(jiān)測(cè)。洋流是我們認(rèn)識(shí)深海的主要信息途徑。用AI技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)復(fù)雜、龐大的洋流數(shù)據(jù)，是目前海洋科學(xué)中新興的科研手段。兼具海洋研究地理優(yōu)勢(shì)與AI算力儲(chǔ)備的三亞，正在每一次洋流呼吸間成為中國(guó)打開(kāi)深海未來(lái)的前哨站。

智能化技術(shù)，不僅撬動(dòng)著生命的奧義、海航的謎題，在海南人工智能計(jì)算中心，我們可以看到種子研究、材料探索、腦科學(xué)等極具未來(lái)感的研究課題。我們非常希望知道的是，為什么這些景象能在崖州灣由科幻電影變成科研現(xiàn)實(shí)？

這里或許就要提到開(kāi)展AI for Science所必須面對(duì)的幾大挑戰(zhàn)：

1.算力稀缺。

科研工作需要消耗大量的AI算力，甚至需要E級(jí)的智算能力作為支撐。但在現(xiàn)實(shí)中，科研級(jí)別的智算非常稀缺，且會(huì)面對(duì)科研與產(chǎn)業(yè)爭(zhēng)算力的現(xiàn)象。

2.智算對(duì)科研理解不足。

科研工作的智算需求不僅充沛。還需要考慮到科研工作需要的設(shè)備穩(wěn)定性、HPC與AI計(jì)算兼顧等問(wèn)題。智算底座必須足夠了解科研、適配科研，才能讓未來(lái)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

3.環(huán)境友好性不足。

智算需要消耗大量電力，進(jìn)而造成極大能源消耗與碳排放問(wèn)題。在以環(huán)境優(yōu)美著稱的海南，智算產(chǎn)業(yè)顯然不能以犧牲環(huán)境友好性為代價(jià)。

由此我們可以發(fā)現(xiàn)，海南人工智能計(jì)算中心能夠撬動(dòng)未來(lái)的兩個(gè)支點(diǎn)就是：理解科學(xué)、環(huán)境友好。

面向生命科學(xué)、海洋科學(xué)、人工智能等學(xué)科的AI算力需求，海南人工智能計(jì)算中心進(jìn)行了周全的準(zhǔn)備與詳盡的適配。

在聯(lián)想的幫助下，中心實(shí)現(xiàn)了全面提供HPC算力、GPU算力以及高性能存儲(chǔ)服務(wù)。算力涵蓋通用X86、GPU計(jì)算集群及國(guó)產(chǎn)CPU、GPU計(jì)算集群。這意味著，中心在算力底座打造上已經(jīng)對(duì)復(fù)雜、嚴(yán)苛的科研環(huán)境進(jìn)行了最大程度地理解。一方面兼顧了眾多學(xué)科兼顧HPC與AI計(jì)算的需求；另一方面也考慮到了很多科研領(lǐng)域的自主化需求，可以提供不同計(jì)算生態(tài)的算力服務(wù)。

如此一來(lái)，海南人工智能計(jì)算中心的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠無(wú)縫結(jié)合到生命科學(xué)、海洋科學(xué)與人工智能等領(lǐng)域的應(yīng)用，從而讓海南島的地理環(huán)境優(yōu)勢(shì)與AI計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢(shì)完美結(jié)合，構(gòu)筑探索未來(lái)的科研支點(diǎn)。截至目前，海南人工智能計(jì)算中心超算存儲(chǔ)使用率已經(jīng)超過(guò)89%，CPU占用率接近90%，已飽和運(yùn)行。

AI算力不僅要可用，還需要好用。為此，聯(lián)想打造了完全異構(gòu)智算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)通用計(jì)算集群、科學(xué)計(jì)算集群和AI算力集群進(jìn)行統(tǒng)一管理，并對(duì)多種CPU、GPU、DPU等處理器進(jìn)行異構(gòu)管理調(diào)度，從而完成了更符合AI計(jì)算需求的異構(gòu)算力底座。

聯(lián)想萬(wàn)全異構(gòu)智算平臺(tái)，為AI 2.0時(shí)代帶來(lái)了五大技術(shù)創(chuàng)新。其中包括：

1.用戶智能匹配算力的算力匹配魔方；

2.逼近GPU算力極限的GPU內(nèi)核態(tài)虛擬化；

3.提升網(wǎng)絡(luò)通信效率的聯(lián)想集合通信算法庫(kù)；

4.減少AI訓(xùn)練中斷時(shí)間的AI高效斷點(diǎn)續(xù)訓(xùn)技術(shù)；

5.AI與HPC集群超級(jí)調(diào)度器。

這些技術(shù)能力能夠解決AI計(jì)算所需面對(duì)的主要痛點(diǎn)，讓智算中心從容應(yīng)對(duì)科研探索對(duì)AI算力的極致需求。

在旺盛的AI+科研需求下，海南島正在從旅游、康養(yǎng)、商貿(mào)勝地，同時(shí)成為科研與智能化的策源地。

在動(dòng)植物遺傳育種、作物分子設(shè)計(jì)、熱帶海洋生物種質(zhì)資源開(kāi)發(fā)、動(dòng)植物檢驗(yàn)檢疫、數(shù)字經(jīng)濟(jì)等諸多領(lǐng)域內(nèi)，海南人工智能計(jì)算中心都對(duì)科研機(jī)構(gòu)提供了有力的支持。

去年全國(guó)兩會(huì)的政府工作報(bào)告指出，要推動(dòng)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，科學(xué)有序推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳，持續(xù)打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)。

而藍(lán)天、碧水、凈土，恰好就是海南島的代名詞。在智算基礎(chǔ)設(shè)施大力發(fā)展的今天，智算中心的節(jié)能減排與降PUE工作已成為“環(huán)境保衛(wèi)戰(zhàn)”的關(guān)鍵。

在智算中心的構(gòu)建過(guò)程中，將不可避免地面對(duì)GPU服務(wù)器功率密度過(guò)大，從而導(dǎo)致散熱需求急劇上升的問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)智算帶來(lái)的能耗挑戰(zhàn)，海南人工智能計(jì)算中心采用了冷板式液冷方案。液冷整機(jī)柜服務(wù)器采用模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)柜上走電下走水架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一體化交付。這種方案的優(yōu)勢(shì)在于，能夠?qū)C(jī)柜80%的發(fā)熱量由冷板式液冷帶熱至外部冷卻進(jìn)行集中散熱，從而實(shí)現(xiàn)了IT設(shè)備散熱效率提升50%，智算中心總體PUE改善至1.3以下，并且機(jī)柜部署密度提升28.6%，基礎(chǔ)設(shè)施能耗節(jié)省30%，碳排放總量減少10%。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的綠色計(jì)算建設(shè)目標(biāo)，聯(lián)想為海南人工智能計(jì)算中心提供了Neptune第五代溫水水冷整機(jī)柜方案，包含1038個(gè)水冷節(jié)點(diǎn)、16套IB交換機(jī)及5套DSS存儲(chǔ)集群，實(shí)現(xiàn)了7.86 PFlops算力與30PB存儲(chǔ)容量。這一方案最終實(shí)現(xiàn)了200%的算力效率提升，以及30%的能源利用效率提升。

在這次行程中的研討會(huì)上，來(lái)自聯(lián)想、海南崖州科創(chuàng)局、英特爾的嘉賓就綠色計(jì)算展開(kāi)了充分的討論。聯(lián)想中國(guó)區(qū)政企業(yè)務(wù)群制造行業(yè)總經(jīng)理宋濤則從行業(yè)應(yīng)用的角度出發(fā)，分享了聯(lián)想在推動(dòng)綠色水冷算力技術(shù)方面的實(shí)踐與成果，特別是在制造行業(yè)的廣泛應(yīng)用，如何助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新發(fā)展。聯(lián)想基礎(chǔ)架構(gòu)集團(tuán)高性能計(jì)算和人工智能解決方案主任技術(shù)顧問(wèn)郝常杰則解析了綠色水冷算力在高性能計(jì)算和人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用案例，展示了其在新質(zhì)生產(chǎn)力構(gòu)建中的關(guān)鍵作用。

液冷算力正成為綠色計(jì)算的重要實(shí)現(xiàn)方式，從而讓環(huán)境友好成為海南人工智能計(jì)算中心以及三亞崖州灣科技城的全新標(biāo)簽。

從人臉識(shí)別，到五花八門(mén)的AIGC，從蛋白質(zhì)解析，到材料科學(xué)、藥物科學(xué)、動(dòng)力科學(xué)全面引入AI技術(shù)，在今天，AI正在全面融入科研工作，成為人類(lèi)探索未知星空的望遠(yuǎn)鏡。

但是，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡是上著鎖的，想要打開(kāi)這把鎖，需要智算底座作為鑰匙。

在崖州灣，能看到從熱帶經(jīng)濟(jì)作物、食品加工這樣的本地化經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，也能看到深海探索、生命科技這樣的人類(lèi)未來(lái)之光。它們都有著智算之鑰的幫助與支持，共同展示了智能未來(lái)的可行性之路。

從這里向未來(lái)看，能看到更多智算中心拔地而起，更多地區(qū)開(kāi)始探索AI技術(shù)與本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科研事業(yè)的結(jié)合；能看到聯(lián)想的智算能力為科研與“雙碳”事業(yè)持續(xù)護(hù)航。

如果要把這次三亞之旅做一個(gè)剪影，我能想到的畫(huà)面是這樣的：智算與科學(xué)計(jì)算、綠色計(jì)算合圍成了一個(gè)滴漏，讓科幻電影里的無(wú)數(shù)場(chǎng)景在這個(gè)滴漏中濃縮。

在這一次次濃縮之后，未來(lái)竟變成了此刻。