重压之下,华为在这条新赛道开始发力,或将重回世界第一

近日,湖北传来消息,华为武汉研究所项目、武汉人工智能计算中心正式投运,武汉超算中心建设启动。

值得关注的是,该中心将打造全国首个基于昇腾算力的人工智能计算中心,其计划建设的武汉超算中心一期规划算力规模为每秒十亿亿次浮点计算的算力,相当于5万台计算机的计算能力。

这强大的算力是建立在华为昇腾计算的基础上的!这在一定程度上彰显了华为在超级计算机领域的实力!

1. 华为超算能力从落后到反超

过去,华为虽然一直保持“国内科技实力第一”的企业形象,其产品也一直被认为是技术含量高的代名词。但是,华为也有自身的技术短板,也有技不如人的领域,比如超级计算机。

2019年初,德国法兰克福国际超级计算大会公布了新一期“全球超级计算机500强榜单”,其中,联想、浪潮和中科曙光三家中国企业分别以173台、71台和63台的数量位居全球超算制造商前三位,而华为并未出现在榜单前列,也许是志不在此,也许是术业有专攻,反正当时华为在超算领域并不出彩。

当时,华为开始遭受美国政府的刻意打压,从踢出美国市场,到游说盟国拒绝华为,到彻底断供,华为发展遭遇危机,多条主要产品线受到致命打击,比如智能手机业务。

从那时候起,华为开始从“哆啦A梦的百宝袋”里拿出各种各样的备胎,那些曾经隐藏在各个实验室中的产品开始走向生产线,与世人见面,比如,万众关注的鸿蒙操作系统。而在这个期间,华为的超级计算机能力开始浮出水面。

2019年底,华为完全自主研发的超级计算机在航空工业气动院投入使用,支撑航空气动计算流体力学研究领域的设计、研发和验证。

让人不得不服的是,这个超级计算机里面的CPU(华为鲲鹏920)、数据库(华为高斯数据库)、存储设备、操作系统、电源设备、网络设备等所有核心组件,全部由华为公司自主研发,没有使用美国的任何产品和技术,核心部件完全国产!

(华为高性能计算(HPC)解决方案)

当时,这台完全国产的超级计算机的算力是每秒1300万亿次,虽然不如国家级的神威太湖之光,但对于企业来说更加实用!充分满足了中国在风洞试验、计算流体力学工程计算、试验数据分析、预研性课题研究计算等方面的需求。

而两年时间过去了,如今华为和武汉计划联手建设的武汉超算中心一期规划算力规模为每秒十亿亿次浮点计算的算力,已经远超当时的每秒1300万亿次!

而哪怕放到国际超算舞台上与那些顶级的超级计算机相比,武汉超算中心的计算实力也并不逊色——

按照去年11月发布的“全球超级计算机TOP500排名”,前六名的具体情况如下:

NO.1 日本Fugaku(富岳)超级计算机,峰值每秒运算44.2亿亿次(442010 TFlop/s);

NO.2 美国Summit(顶点)超级计算机,峰值每秒运算14.86亿亿次(148600 TFlop/s);

NO.3 美国Sierra(山脊)超级计算机,峰值每秒运算9.464亿亿次(94640 TFlop/s);

NO.4 中国“神威太湖之光”超级计算机,峰值每秒运算9.3亿亿次(93015 TFlop/s);

NO.5 美国Selene(超级计算机,峰值每秒运算6.35亿亿次(63460 TFlop/s);

NO.6 中国“天河二号”超级计算机,峰值每秒运算6.15亿亿次(61445 TFlop/s);

其中,曾经多次蝉联世界超算冠军的我国“神威·太湖之光”在最新的排名中只排名第四,不但没有夺回冠军头衔,还掉出了前三,而日本的Fugaku(富岳)则异军突起登顶,美国的两台超算跟随其后瓜分了前三。

如果以武汉超算中心一期建成投产后的算力每秒十亿亿次浮点计算,将能够挤掉美国Sierra(山脊),跻身前三!不光如此,如果一切顺利,随着武汉超算中心二期、三期的建设,中国超级计算机将有可能夺回世界第一的宝座!

2. 超级计算机有什么用?

有人说,超级计算机只是计算能力的叠加,算不上的尖端科技,哪怕夺回世界第一,也只是面子工程,也没有什么值得荣耀的。这样的言论并不少见。

事实上,超级计算机的用途很多且很重要,只不过在民用的领域需用到超算的机会不多,所以导致普通人对其价值认知出现了偏差。

比如,自从1996年《全面禁止核试验条约》签署后,名义上各国就不能再进行核试验了,但还想继续研究核反应,怎么办?就只能用超算进行仿真实验了,通过程序建模来模拟原子核反应的过程,精确到这个量级的仿真实验,运算量可想而知,只有超级计算机能运行这样的程序。美国很多超算研究都是由美国能源部牵头并资助,正是这个原因。

比如,如果一个天体物理学家想研究一下超新星爆炸的过程怎么办?靠天观测的数据太少了,而且当前的观测能力也达不到那个精度,那只能通过仿真程序用超算仿真一下。《三体》第一部中那些科学家为了计算三体问题动用了相当多的计算资源。研究三个星体尚且如此,那研究一下一个星系呢?只有超级计算机能做到这一点。

比如,我们现在的天气预报越来越准、越来越快了,其背后就有超级计算机的功劳,天气预报基于大量地理和天文数据(地形,气温,气流,湿度,云层,等等等),通过仿真模拟接下来的天气变化做出预报。这里不仅对精度有要求,而且对时间也有要求,这种运算量大且时间要求超高的计算,只有超级计算机能做。

3. 为什么互联网巨头不做超算?

另外,还有人说,既然超级计算机作用如此大,为什么阿里巴巴、腾讯这些互联网巨头不去做呢?有以下几点原因:

第一,用不到。阿里巴巴这些互联网企业,它们要处理的都是高并发高吞吐的任务,满足万人对战服务器,满足百万日活,满足千万人同时在线,满足双十一几百亿的交易等等。这种任务要用专门为了吞吐和IO优化的数据中心,而不是用并行计算能力强大的超算。

第二,技术积累不够。阿里巴巴、腾讯这些互联网巨头更倾向于应用技术的研究,对底层技术的关注并不多,它们更希望有一项技术研究出来马上就能投产、马上就能变现,比如游戏,研发出来一个游戏,可能第二年就能贡献数十亿营收。但很多基础技术研究出来,要等到变现产生营收,可能要很多年。超级计算机对基础技术、工程化能力要求很高,需要长时间的积累,且成本极高,BAT未必有这个能力做出来。

还有一点就是,超级计算机运行的都是事关国家安全的任务,对安全性、保密性要求极高,出于这一点,国家也未必放心让互联网企业去做。

4. 小结

总而言之,超级计算机多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是一个国家科研实力的体现,对国家安全、经济和社会发展具有举足轻重的意义,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

而华为能在完全自主研发的条件下打造出能够媲美、甚至超越世界一流的超级计算机,这是对其技术实力,以及其在中国技术体系中重要性的最好体现!

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