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超算互聯(lián)網(wǎng)，算力網(wǎng)的骨干（科技大觀）

李國杰《 人民日報(bào) 》（ 2023年06月28日 第15 版）

隨著科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展，人類社會已進(jìn)入信息時(shí)代的智能化階段。智能化階段以“智慧”為動力，最重要的生產(chǎn)力就是“算力”，標(biāo)志性的基礎(chǔ)設(shè)施則是“算力基礎(chǔ)設(shè)施”，即算力網(wǎng)。過去幾十年，人類構(gòu)建的通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)解決了數(shù)據(jù)和信息上網(wǎng)的問題?，F(xiàn)在要建設(shè)的算力網(wǎng)，是與信息網(wǎng)平行的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其目的是讓用戶能夠隨時(shí)隨地獲取算力資源。信息網(wǎng)以信息（網(wǎng)頁）為核心，而算力網(wǎng)是以算法為核心，高效調(diào)配多樣性算力，對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行深度加工，產(chǎn)出各式各樣的模型，從而實(shí)現(xiàn)模型上網(wǎng)。

這里的模型是指對某個(gè)實(shí)際問題或客觀事物進(jìn)行抽象后的形式化表達(dá)方式，比如數(shù)學(xué)公式、應(yīng)用軟件包、算法和機(jī)器學(xué)習(xí)模型等。其本質(zhì)是人類觀察、認(rèn)識客觀世界獲得的知識，而這些知識大多是計(jì)算機(jī)“算”出來的。目前互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)闹饕恰氨忍亓鳌薄皵?shù)據(jù)流”。隨著智能化程度提高，未來算力網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流會減少，更多的是數(shù)字化的“任務(wù)流”“模型流”“知識流”。

算力網(wǎng)需要連接各地大大小小的算力資源，形成一個(gè)完整生態(tài)，其中最為關(guān)鍵的是提供巨大算力的超算中心（包括智能超算中心），它是智能時(shí)代新基礎(chǔ)設(shè)施的骨干。一個(gè)國家級超算中心的計(jì)算能力相當(dāng)于幾十萬臺個(gè)人電腦。不過，現(xiàn)在各超算中心基本還是一個(gè)個(gè)孤島，只有將遍布全國的超算中心連接起來形成統(tǒng)一調(diào)度的超算互聯(lián)網(wǎng)，才能像電力一樣，實(shí)現(xiàn)高利用率和惠及大眾的算力供應(yīng)。

算力不僅是計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)算能力，更是一種基于計(jì)算的服務(wù)能力。實(shí)現(xiàn)超算互聯(lián)網(wǎng)的難點(diǎn)，在于通過標(biāo)準(zhǔn)化和抽象化形成虛擬化、一體化的超算中心。未來，各行各業(yè)的超算應(yīng)用模型和APP都可以放在超算互聯(lián)網(wǎng)平臺上，需要算力的單位可以像在線購物一樣方便、高效地使用這一平臺。算力和應(yīng)用之間的封裝和銜接是一個(gè)算力便捷化的過程。只有方便用戶使用，其需求量才會劇增。

得益于龐大的數(shù)據(jù)、參數(shù)及較好的學(xué)習(xí)能力，大模型增強(qiáng)了人工智能的通用性。隨著技術(shù)迭代，更高效、更“聰明”的大模型將滲透到越來越多的領(lǐng)域，有望成為人工智能技術(shù)及應(yīng)用的新基座。過去幾年，訓(xùn)練人工智能模型所需的算力大約每3個(gè)月就翻一番，其算力需求一年就增長10倍。面對新的變革與挑戰(zhàn)，我們既要高度重視量子計(jì)算、光子計(jì)算、變革性的器件和新型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，尋求新的算力資源，又要盡快增強(qiáng)我國的計(jì)算能力，充分發(fā)揮可用算力的作用。

目前，世界多國都在努力探索構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)。構(gòu)建超算互聯(lián)網(wǎng)的難度很大，但在發(fā)展過程中會“沿途下蛋”，逐步釋放出經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在中國科技部高新技術(shù)司的牽頭下，國家超算互聯(lián)網(wǎng)工作日前已經(jīng)啟動。按照規(guī)劃，到2025年底，國家超算互聯(lián)網(wǎng)將成為算力網(wǎng)的骨干。中國超算已進(jìn)入世界第一方陣。總體來講，我們的超算研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組裝能力較強(qiáng)，但應(yīng)用能力還有待提升，特別是在工業(yè)應(yīng)用方面與世界尖端水平還有差距，未來還有很大發(fā)展空間。

（作者為中國工程院院士、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員）

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