算力网络如何赋能未来世界？

高性能计算与人工智能计算有何异同？为何要将多个算力中心联成算力网络？未来世界又将怎样被算力网络改变？

2021年10月，以“智算赋能 • 共赢未来”为主题的2021 CCF全国高性能计算学术年会(简称CCF HPC China 2021)在珠海横琴召开。作为全球三大高性能领域的学术会议，CCF HPC China 2021是我国在高性能领域硬实力的一次综合展示。大会期间，华为集群计算总经理朱照生接受了记者的专访。

一枚硬币的两面：高性能计算和人工智能计算

从语音识别到人脸识别，从自动驾驶到精准医疗……近年来，人工智能的发展为人们所熟知，而这背后都有赖于算力的支持。

在朱照生看来，算力已经成为一个国家数字经济发展的基础和数字世界的生产力。而高性能计算和人工智能计算，构成了算力这枚完整硬币的两面。

不过，对于高性能计算和人工智能计算，不少人还存在概念上的混淆，甚至会简单通过数值比较两者的算力来评判其优劣。朱照生介绍，高性能计算与人工智能计算各有千秋，高性能计算对字长的要求高，而人工智能计算则对IO能力，即输入输出的能力要求非常高。同时，高性能计算的任务主要是进行数值模拟，如各类科学与工程的计算；而人工智能计算则主要做各类视觉、语音、文本、语义类计算等数据拟合方面的工作。

受访者：华为集群计算总经理 朱照生

“就好比一个是大卡车，一个是大巴车，虽然理论上也可以用大卡车运送旅客，用大巴车运送货物，但质量及效率肯定不是最佳的。”朱照生举例说。

事实上，物理世界的需求是多样的，既需要擅长运送货物的卡车，也需要乘坐舒适的大巴车。而很多应用场景更无法单独依靠高性能计算或人工智能计算来高效完成。如天气预测、材料设计、药物发现等，都需要高性能计算与人工智能计算的相辅相成。

“技术要想长久发展，更好地服务于社会，它的各个方面都要非常均衡、全面地发展。无论是做科学探索还是技术创新，或是企业的生产应用，计算的需求一定是均衡和全面的。”朱照生直言，“高性能计算与人工智能计算分别解决不同的计算问题，他们之间是一个很好的互补关系。”

未来，高性能计算与人工智能计算能否融合成一种“大一统且各自高效”的计算集群？朱照生认为，可能要把答案留给未来。

“也许未来会有这样的集群出现，可以同时承载这两种类型的计算需求。但从目前来看，我们认为还应该并存，各自做好各自的事情，就像人的左右脑和左右手一样，各有擅长之处。”他说。

两个问题期待算力网络破解

随着数字经济进入发展新阶段，算力已成为基础的核心资源之一。然而，对于很多科学研究人员及企业研发人员来说，算力仍然是一个“奢侈品”——一方面，获取成本太高；另一方面，使用门槛也很高。

对于算力的成本，朱照生举例，目前，在计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）领域中，一个发动机叶片的仿真就需要1000核计算1周的时间，当前的算力平台显然无法支撑发动机全量的仿真计算，而建设一个这样的算力平台，可能需要一两年甚至更长的时间，因此，无论是时间成本还是财务成本，对于很多机构来说都难以承受。

鉴于此，算力平台的集约化建设、服务化使用势在必行。这就好比集中供电的演进，电在发明初期，大家需要自己购买发电机，可谓费时费力费钱，而1882年爱迪生在纽约建起第一座中央发电厂后，通过集中供电就可照亮整个曼哈顿。

算力中心的建设，可使企业、科研机构及高校甚至个人按需租用，快速便捷地获取可靠、可信、普惠的算力服务。同时，这种方式还可以形成一个专家加行家的产业生态圈，通过高性能计算、人工智能计算专家与各领域行家专业知识的快速融合，创造更多价值。此外，集约化建设还可在节能减排的同时，通过软硬件联合优化提升算力的利用率（Computing Usage Effectiveness，CUE），即提升应用真实获取的性能，也就是有效算力。

未来，一个个独立的算力中心还可连成算力网络。朱照生说，算力网络的本质是服务化，从最终用户的角度来看，算力网络要解决两个问题：第一个是广覆盖，用户无论是在算力中心附近，还是在没有建算力中心的区域，都可以使用算力，获取均衡、无差别的服务；第二个是深应用，让用户能深度应用起来。为满足用户多样性的需求，在实践中，可以考虑将高性能计算中心、人工智能计算中心与一体化大数据中心进行统一规划和一体化建设，形成一个整体的解决方案，无疑能让算力服务的效率更高、使用更便捷。

今年5月，国家四部门在联合发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》中，明确提出将布局全国算力网络枢纽节点，启动实施“东数西算”工程，构建国家级算力网络体系。

未来，“算力网络”将登上历史舞台——像电网把发电站连接起来一样，通过对算力中心进行联网，为广大用户提供算力服务。

“基础设施类服务的特点是覆盖广、易使用，作为数字世界生产力的算力也不例外。多个算力中心相互联接，形成一种广覆盖、提供易于使用的算力服务，是算力发展的必然趋势。”朱照生说。

3年后或迎来算力网络发展的“黄金时代”

第二次工业革命是电力引领人类从“蒸汽时代”走向“电气时代”，而电网的建立，则让电力走进千家万户，成为电气时代走向繁荣的重要标志。以信息技术为先驱的第三次工业革命，背后的支撑是互联网的发展与普及。

朱照生认为，未来3～5年，将是算力网络发展的“黄金时代”，算力网络有潜力像曾经的电网及现在的互联网一样，更好地服务于物理世界。然而，要尽快实现这种雄心，就要尽可能让算力成为普惠易得的基础设施类服务。

“未来的计算将更加自由，无论是在西部的边陲，还是东部的上海，用户都可以随心所欲地享受按需计算。而且数据集也不需要再拿硬盘、光盘去拷贝，因为算力中心已经汇聚了足够丰富的数据集，用户想要什么，鼠标点一下拖过去，把他的构想放进去就可以计算。”朱照生这样描绘未来的场景。

对于中国如何抓住新一轮数字经济发展的机遇，朱照生说：“首先，我们应该集中力量办大事，建好多样性算力中心，形成算力网络，以算力网络激发千行百业的智力资源，汇聚各类大模型、大应用；其次，降低科研机构、企业及个人的使用门槛。如果我们的工业都能按需获取算力服务，整个工业一定会上一个更大的台阶。”