AI就是高性能計算

SUN說:網絡就是計算機。

聯想說:

AI就是HPC(高性能計算)。

儘管聯想沒有明確這樣說,但在8月31日舉行的2018聯想全球超算峰會上,聯想對外發布了全新AI產品家族,將HPC、AI緊緊關聯在一起。

AI就是高性能計算

這也是AI就是HPC的靈感來源

早已經是產業共識

AI就是高性能計算,這已經是產業界的共識。

但以小編知識結構,其實一時轉不過來,沒有領悟其中的奧秘。

HPC為AI提供了計算引擎,大數據為AI提供了數據引擎;反過來,AI、大數據給HPC帶來了新的業態。”這就是結論。

如何理解這個結論呢?

先說說AI,如今AI有泛化的趨勢,無助於人們的理解。

簡單說,這一波AI浪潮的興起和深度神經元網絡和機器學習有關。AlphaGO就是最初的表現。其中最關鍵的技術是以大數據處理為基礎的機器學習,對於算法模型的不斷調優,從而使得其具備智能判斷、分析的能力。

說到AI,很容易和人臉識別、語音識別、步態識別等具體技術聯繫在一起。

但實際上,AI分為重型AI和輕型AI。

AI就是高性能計算

其中,輕型AI在消費級產品領域應用比較快,更加容易被人們所熟悉,例如AI手機,如攝影模式的智能判斷和選擇等

輕型AI的特點是針對目標硬件進行裁剪,可以通過硬件固化,如AI芯片,來實現秒級處理的效果。

但對於重型AI來說,體現出來的特點就是大數據、大模型和多任務。其模型訓練需要大數據和大機器,其中HPC首當其衝。追求的是高吞吐率的智能推理以及複雜的關聯關係分析。

簡單說,當今的AI可以理解為算法、機器學習和人工經驗的結合,是基於數據和結果,對於控制參數進行調優的結果。

繞不開的GPU話題

談到AI,GPU是一個繞不開的話題。

實際上,不僅是GPU,圍繞著複雜繁多的AI應用場景,如今GPU、TPU、HPU、BPU、IPU、NPU、VPU、XPU等百花齊放。幾乎26字母都已經被用到。

原因很簡單,沒有任何一款通用處理器或者芯片可以滿足所有AI應用場景

的需要。

似乎這些和HPC無關。

說到HPC,離不開Top500排行,以Link Pack測試性能指標為前提的排行。

HPC、超級計算機的性能被譽為一個國家科技實力象徵,王冠上的明珠。

中國在Top500排行榜上取得了突破性的進展,天河2號和神威太湖之光連續6次和4次拿到了冠軍,連續5年佔據榜首。今年,才剛剛被美國Summit超過,行內人透露,用不了多久,也許就是半年之後,就會被國產機超過。

這個成績是怎麼取得的呢?

AI就是高性能計算

答案就是抓住了“異構並行計算”的機會。其中,GPU、FPGA和APU功不可沒,從百萬億次,千萬億次,都是靠這樣的一個技術。

HPC接下里的目標是E級計算,靠“異構並行計算”,靠花錢是沒有辦法突破E級計算的,接下來要面臨“訪存牆、通信牆、可靠性牆、能耗牆、並行計算可擴展性”等一系列難題。

簡單說就是互聯、網絡、可靠性和功耗。

E級計算有用嗎?

除了象徵意義之外,計算能力也是非常重要的。

AI就是高性能計算

諾禾致源高級副總裁吳俊

在採訪中,諾禾致源高級副總裁吳俊表示,作為一家開展基因測序服務和研究的公司,從測序儀產生的海量數據處理,到最終結果的分析判定,都需要強大的數據處理能力。

此前,1臺基因測序儀產生的數據量是200GB~300GB,如今已經快速發展到6TB,時間也從7天~8天,縮短到2.5天。基因測序的成本,也從1萬人民幣暴跌到1000元左右,具備了商業化應用的前景。

HPC計算性能的提升,顯然有助於服務流程的優化,快速相應需求。但是與此同時,也要根據商業模式選擇合理的方案,沒有辦法無限制的追逐高性能。

相比於性能,諾禾致源更加看重的可靠性、穩定性以及節能的水平。聯想在溫水冷卻等節能技術上獨樹一幟,在IBM x86服務器的基礎上,有很多讀到技術和可靠性、穩定性保障,這也是他們選擇聯想高性能計算的原因。

吳俊表示,現有基因測序分析軟件並不適用於GPU。但在AI助力方面,HPC的計算能力、數據處理能力仍然是可以信賴的基礎。

聯想數據中心業務集團製造行業總監許子牛表示:HPC助力AI是一個方面,另外AI也可以助力HPC,例如能耗問題,訪存效率的提升,都可以藉助AI技術。這對於E級計算機的實現,也具有重要意義。

即使對於E級計算,“異構並行計算”仍然是首選的技術,各種XPU加速技術也有助於目標的實現。

未來的HPC不僅針對科學計算,將同樣適用於大數據、AI的應用場景,這將會是一個應用領域兼顧的過程。

本次聯想全球超算峰會,聯想發佈自主研發的AI產品家族:ThinkSystem SR670、ThinkSystem HG680、ThinkSystem HG690共3款產品,其實是HPC、AI優化的結果。聯想還推出第三代溫水水冷解決方案“海王星”系統,其中包括Direct-to-Node溫水水冷技術、後門熱交換器、以及由空氣和液體冷卻組成的混合冷卻技術,使數據中心的運行效率提升高達50%。

AI就是高性能計算

這就是聯想接地氣的結果。

在本次峰會上,聯想沒有披露更多E級計算機進展,但其並不遙遠。

小結

AI技術思路的突破,正在顛覆、改變就有的格局。以HPC為例,也在從科學計算、工程計算,滲透到大數據和AI,HBM (High Bandwidth Memory)、XPU、3D NAND、Optane等新技術產品的出現,也會極大改變現有的商業格局。

世界正在快速變化中,HPC當然也不例外!


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