曙光丽君:计算能力是实践先进计算、帮助建设“数字中国”的生产力

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曙光丽君:计算能力是实践先进计算、帮助建设“数字中国”的生产力 2018年2月3日，中国100强信息化委员会成立5周年暨未来展望研讨会在北京召开。会上，李俊代表中国科学院先进计算技术创新与产业化联盟和中国科学院曙光研究院发表了题为《沁园春先进计算》的演讲，并与许多嘉宾分享了他对先进计算未来的展望。 你有没有想过创造先进的计算技术并改变平衡？

2018年2月3日，中国100强信息化委员会成立5周年暨未来展望研讨会在北京召开。会上，李俊代表中国科学院先进计算技术创新与产业化联盟和中国科学院曙光研究院发表了题为《沁园春先进计算》的演讲，并与许多嘉宾分享了他对先进计算未来的展望。

回顾历史，计算技术一直在推动人类文明的进程。例如，算盘的出现促进了中国古代商业文明的发展。美国历史学家阿尔弗雷德·克罗斯比认为，现代西方文明之所以能够通过现代化超越东方，是因为13世纪以来欧洲人对精确计算的热情推动了他们在手表、音乐、艺术、航海技术、科学和制造业方面的发展。随着1945年世界上第一台通用数字电子计算机的出现，计算技术进一步推动人类社会从工业文明走向信息文明。在过去的70年里，计算机技术已经从早期的大型机发展到小型机、个人电脑和互联网，发展到今天的人工智能和物联网。正如国际数据中心所说，今天我们处于以移动计算、云计算、大数据分析和社会商务为代表的第三代计算平台，并且正在向以数字技术和人类生物系统集成为特征的第四代计算平台迈进。

欢迎来到大计算时代

这无疑是一个巨大的计算时代。根据高德纳的预测，到2020年，将有超过260亿个物联网设备连接到互联网，全球数据量将达到35，000EB，相当于80亿个4TB硬盘的容量。面对不断生成的不同结构类型的海量数据，传统的计算技术正逐渐显示出其弱点。随着数百亿台设备即将接入互联网，对计算技术的需求越来越高。它不仅速度快，而且性能好、稳定、数量多，并能节约能源。与此同时，近年来随着国际半导体技术在材料和工艺技术上接近物理极限，摩尔定律也逐渐放缓，传统计算技术的发展面临着系统性的困境。因此，人们从不同层次、不同角度、不同应用场景进行创新，各种计算技术、产品和概念不断涌现。一些面向未来的先进计算技术和产品，如电子级计算、异构计算、量子计算、认知计算、类大脑计算等。，不断更新人们对计算的认知。

综上所述，先进计算是指将计算、存储、网络、控制等技术集成，构建新一代信息基础设施，实现人、机、物的互联、信息共享和智能应用。其技术发展方向大致可以分为两类。一类是现有技术和架构的不断优化和升级，如E级超级计算、云计算、大数据计算、深度学习、人机对象三重融合计算等。另一类是传统计算技术和架构的颠覆性创新，如超导量子计算、类大脑计算、光子计算、新的革命性设备等。高级计算涉及计算原理、材料、过程、设备、系统、算法、网络架构、应用等领域，是新一代信息技术产业的核心和基石。

黎明的实践

在过去的二十年里，道恩一直致力于推动计算技术的创新和产业化，并正在进入上述的先进计算领域。例如，高性能计算，从最早的曙光1号到曙光6000，产品技术已经经历了六七次迭代。道恩今天所做的是努力克服电子级计算在功耗、性能、架构等方面面临的全球性问题。在云计算领域，曙光于2009年开始规划城市云服务网络。到目前为止，已经部署了40多个城市云中心来支持地方政府信息化和智能城市应用。在新兴的人工智能计算领域，道恩致力于构建完整的人工智能计算产品线，支持多种适合不同应用场景的芯片，推动高性能计算、大数据、云计算和深度学习等多种计算模式的深度集成。在2017年中国科学曙光智能峰会上，曙光公司董事长李国杰院士也呼吁业界，未来10-15年，中国应努力在大数据和人工智能领域做出电子计算机、集成电路和互联网等重大发明。

另一方面，曙光作为中国科学院先进计算技术创新与产业化联盟的总干事单位，也负责促进科技成果的转移和转化，实现科学院与地方政府的合作和对接。近年来，中国科学院在更具颠覆性的先进计算技术领域，如人-机-物三值融合计算、高通量计算、神经网络和类脑计算、超导量子计算等方面进行了前瞻性的科学研究布局和探索，并相继产生了一批重要的科学研究成果。

一些成果已经融入曙光的产业化市场平台。例如，2015年，我们与中国科学院大气研究所联合成立了中国科学院三清研究所，以促进基于高能计算的大气污染监测和预防，实现科学雾霾控制，与中国科学院电子研究所联合建立航空航天星图，实现基于高分辨率卫星地球观测的0天以上数据的产业化应用。2017年秋，曙光还发布了世界上第一款基于寒武纪芯片的人工智能推理服务器PHANERON。此外，鉴于互联网和物联网环境中海量并发数据带来的挑战，曙光将进一步与中国科学院计算研究所合作开发和产业化高吞吐量计算系统。与主要运行并行应用的传统高性能计算机不同，高吞吐量计算机是面向物联网应用场景的计算机系统。前者强调快速计算，而后者强调大量计算和良好计算。它的特点是低成本、高扩展和集中的硬件和软件系统堆栈，以处理高度并发和独立的数据密集型负载。

计算能力就是生产力。

我们知道，计算能力之所以能成为生产力，不仅在于计算机本身作为生产工具的性能，还在于它与工业应用的结合。目前，越来越多的先进计算技术正在与各行各业的应用相结合，从而推动科技、经济和社会的创新发展。例如，智能城市是物联网、云计算、大数据和智能分析等一系列技术的融合和创新应用。科学研究领域正从第三范式(传统计算模拟和数字模拟)转向第四范式(基于大数据相关性分析的科学发现和研究)，这也依赖于高性能计算、科学大数据和深度学习之间的深度集成。

曙光正在以不同的方式使先进的计算技术服务于大科学、大系统和大工程的应用领域。传统的方法是为用户提供功能强大、易于使用的计算系统。例如，在国内大型飞机发动机的仿真设计中，我们为它们提供高性能的计算系统。另一种方法是与用户一起设计软件和硬件的集成平台。例如，我们与中国科学院大气研究所等单位合作开发地球系统数值模拟装置，并与汤科技等企业共同开发集成智能城市视频处理系统。

第三种方式是向用户提供计算即服务。在过去10年中，道恩在全国范围内建立了数十个城市云中心，为政府信息和智能城市等地方政府应用提供安全、稳定和高效的计算服务。目前，在中国创新驱动发展战略的指导下，面对科技创新区域化和产业化推进的浪潮，我们希望进一步与中国科学院相关研究所和行业上下游相关机构合作，共同开发先进计算中心，将高性能计算和深度学习等先进计算技术与生物基因、智能制造、新能源等科技产业创新相结合，推动先进计算技术创新和产业的进一步发展。

千里之行充满了生机和活力，重要的任务是力争最好。2018年，曙光将进一步整合中国科学院先进计算技术创新与产业化联盟的技术、成果和资源，推动先进计算技术发展，推动先进计算中心落地，为中国科技创新、产业升级转型、区域经济发展和数字中国建设提供先进动力。

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