AI就是高性能计算,超算驱动AI

个人随笔 作者: 威廉希尔中文网站

简单说,当今的AI可以理解为算法、机器学习和人工经验的结合,是基于数据和结果,对于控制参数进行调优的结果。

style="font-size: 16px;">HPC style="font-size: 16px;">不只是巅峰算力,还决定人类探索未知的新边界

    重点标的:“AI芯片+”产业链投资机遇大,AI芯片是基础,基于AI芯片的数据、场景应用前景极为广阔。我们分别从AI芯片产业链上下游,从技术、数据、场景应用等方面优选个股--首推:中科曙光、浪潮信息、中科创达。重点推荐:四维图新、汉王科技、佳都科技、景嘉微、科大讯飞、海康威视、大华股份、同花顺、东方网力、思创医惠。

对此,联想数据中心业务集团全球高性能计算与人工智能技术高级总监Scott Tease认为,联想HPC之所以跃居全球第一,背后的关键原因包括三个方面:始终坚持技术创新;深入洞察客户需求;以及不断的推动HPC的普惠化,释放HPC带来的新红利。

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相比于性能,诺禾致源更加看重的可靠性、稳定性以及节能的水平。联想在温水冷却等节能技术上独树一帜,在IBM x86服务器的基础上,有很多读到技术和可靠性、稳定性保障,这也是他们选择联想高性能计算的原因。

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    2016年底,AWS宣布测试FPGA异构实例,用于加密、金融、机器学习等,阿里云紧随其后,于2017年初推出了FPGA实例F1。阿里云FPGA实例一般需要经过获取镜像、开发、验证、部署四道流程。结合FPGA硬件重编程的特点,阿里云推出了镜像市场,用户可购买或出售FPGA方案(IP)。阿里云FPGA实例节省成本、提高效率、促进交易,预计会有更多AI初创企业和高校采用阿里云开发AI。

在我看来,在这背后也体现出了联想HPC的两个重要特质,那就是在专业、专注,脚踏实地的同时,又胸怀梦想,并敢于创新求变,这让联想最终成为了HPC领域的“王者”。

LiCO系统从硬件的加速到硬件分布,能够支持人工智能的发展和研发,其分布式的资源调度系统,可以帮助用户从容应对各种深度学习训练不断增长的计算需求,如:人脸识别、自然语言处理,LiCO的任务模板可以让不同类型的用户,如初学者、专家、数据科学家,都能够快速上手。

在采访中,诺禾致源高级副总裁吴俊表示,作为一家开展基因测序服务和研究的公司,从测序仪产生的海量数据处理,到最终结果的分析判定,都需要强大的数据处理能力。

style="font-size: 16px;">基因测序应对爆发性成长,需要HPC有新突破

阿里云推出全新一代人工智能异构加速平台,总计6款异构实例,其中AI芯片包括GPU和FPGA, 9月12日阿里推出全新一代人工智能异构加速平台,总计6款异构实例,其中AI加速卡包括GPU和FPGA。本次阿里云推出的AI计算异构加速平台实例包括GA1、GN4、GN5、GN5i、FPGA F1、FPGA F2,适用于机器学习、图形图像和科学计算等海量数据计算。

毫无疑问,人工智能已成为高性能计算市场最新的风向标。

随着智能计算时代的到来,高性能计算正在与人工智能、大数据融合发展,在各行业应用起来,在刚刚结束的2018联想全球超算峰会上,联想发布了自主研发的全新AI产品家族,赋能行业变革。

原标题:AI就是高性能计算

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    阿里云FPGA实例最大亮点:“FPGA版淘宝”推出

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联想20多年来坚持不懈在高性能计算领域持续投入,联想高性能业务成功的基石和基因。从研发团队和技术来看,联想有一支精湛的HPC研发团队针对硬件和集群软件加强研发和探索,服务客户。

在本次峰会上,联想没有披露更多E级计算机进展,但其并不遥远。

第一,要满足大数据量需求。基因测序产生的数据量都是TB级别,以诺禾致源为例,每台测序机器一天产生的数据量是6TB,按照目前60台测序机器产生的数据量,2018年产生的数据量将达到30PB,这就必须要求HPC系统具有海量数据存储能力。

    风险提示:AI芯片技术及应用进展不及预期;竞争加剧毛利率下滑等。

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现在长城应用的车型包含了长城的全系,哈弗、H系、最新发布的F系轿车以及WEY豪华品牌,甚至是未来的跟宝马的合资光束,还有XEV能源汽车,都是利用联想HPC平台在研发。

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    阿里云年初至今陆续发布4款GPU异构实例,擅长AI计算和科学计算

不仅如此,联想也组建了完整的HPC人才团队,其中包括联想集团首席科学家祝明发带领的HPC专家团队,联想CTO芮勇和徐飞玉博士带领的人工智能团队。此外,联想还与北京航空航天大学携手共建联合实验室,双方充分发挥自身优势,在提升科研实力和产品技术水平的同时,也致力于为企业培养更多的实战型人才,为HPC领域提供丰富的人才储备。

2017年深腾8810携手HPC+AI智能超算平台LiCO,同时联想在宣布三大AI创新中心,不断加强在软件、算法和应用方面的实力,开启了人工智能时代企业应用新征程。

谈到AI,GPU是一个绕不开的话题。

第三,对计算力要求高。根据实际测试,目前基因测序所用的专用软件,用GPU来跑还不够成熟和稳定,所以对CPU的性能要求就变得更高。

    人工智能异构计算是什么?何时产生?机会如何?

联想释放HPC新红利

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如何理解这个结论呢?

在2018年联想全球智慧超算峰会的生命科学圆桌会议上,带着以上诸多问题我们采访了诺禾致源副总裁吴俊和联想数据中心业务集团制造行业总监许子牛,在他们的解答中,我们可以看出超算已经成为了基因技术进一步发展的重要推力。

    GA1、GN4、GN5、GN5i都是阿里云中的实例(可以理解为具体的云计算产品),用户可购买该实例(租赁该产品)用于深度学习和科学计算。GA1是阿里云采用AMD GPU的弹性计算GPU可视化实例(ECS GPU),于2017年初推出,更多侧重于图像处理和高性能计算(HPC)。GN4、GN5、GN5i采用NVIDIA GPU,适用于AI计算和科学计算,其中GN4、GN5均为上半年推出,GN5i为本次最新推出。下半年,阿里云还计划推出搭载目前性能最强V100(Volta架构,NVIDIA GPU的最新架构)的高性能GPU异构实例。

第二,在洞察客户需求方面,联想HPC全球化的布局和客户的多元化,也让联想在洞察和了解客户需求方面始终“快人一步”。特别是在教育科研领域,目前全球前25所研究性大学中,就有17所运行联想HPC的解决方案。

在2018年国际超级计算机大会(ISC)上,联想以117套超算系统的份额反超惠普,在全球HPC TOP 500榜单中首登第一。

小结

联想联想集团高级副总裁、数据中心业务集团中国区总裁童夫尧在做主题演讲时表示,在前不久刚刚结束的世界超算大会(ISC2018)上,联想凭借117套入围的成绩,成为HPC TOP500榜单中全球最大的HPC解决方案供应商。作为首家获此殊荣的中国厂商,联想正在以“科技创新”赋能行业变革,为科研、教育、航天、气象、汽车、石油石化、生命科学等多个领域提供领先成熟的解决方案。

    当前实现完整人工智能计算的方式为CPU+AI芯片的不同架构芯片协同计算,即异构计算。目前主要有3类芯片作为AI芯片:GPU(图形处理器)、FPGA(现场可编程逻辑阵列)、ASIC(专用集成电路)。2000年以后,科学计算、数值分析、金融分析等高性能运算(HPC)需求催生了CPU+GPU的异构计算。数据+计算力+算法逐步成熟,AI再次兴起,CPU+GPU/FPGA/ASIC的异构计算快速发展。英特尔预计,2016年到2020专注于AI的计算力或将会增加12倍。异构计算作为AI计算的主要方式,发展空间大。

但是,随着AI在过去几年的加速发展,AI对计算能力的消耗速度,远比想象的要快得多,尤其是随着神经网络层数的增大,层间连接的增加,数据规模的不断膨胀,加上未来新的模型和新型算法的出现,让AI对计算能力的需求出现了指数级的增长,由此也对HPC未来的发展带来了新的挑战。

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联想说:AI就是HPC(高性能计算)。

基因技术站在了自然科学的风口,而诺禾致源则站在了基因行业的风口之上。据吴俊介绍,诺禾致源的业务覆盖科技服务、肿瘤基因检测及遗传检测三大领域,为全球研究型大学、科研院所、医院、医药研发企业、农业企业等提供基因测序、质谱分析和生物信息技术支持等服务。其中科研服务的内容是为大专院校、医院、药企提供测序的服务,从测序到后续的数据分析,最后给到客户分析报告,客户根据相应的实验设计挖掘出数据具体的生物学意义。目前诺禾致源已在全球运行25台NovaSeq、20台PacBio Sequel、30台HiSeq X、11台HiSeq 2000/2500/4000、4台MiSeq、4台NextSeq 500、6台Life Ion Proton(DA8600)、2台S5XL和5套Q Exactive HF-X等最先进的基因测序仪,建立了亚洲通量规模最大的基因测序平台,将实现每年280,000人全基因组测序的超高通量。

在E级计算方面,联想目前也在积极行动,除了水冷系统之外,联想在2018年也与Mellanox展开合作,交付了基于EDR的共享I/O,这可以为每个服务器提供高达100GB的存储能力,这样就可以通过更少的部件,为客户带来更少的成本、更少的功耗和更少的复杂性。

李宝军分享了一组数据,联想HPC助力长城汽车达成的效果,在碰撞和研发仿真方面,计算能力平均提升4倍,单日作业量提高了6倍,研发速度能整体提高3倍。在流体研发仿真方面,计算能力平均提升2到6.3倍,以往单机无法计算有根本性的改变,极大地提升了产品研发的周期,同时还极大地简化了日常管理工作,一个人就可以进行运维和管理。

HPC、超级计算机的性能被誉为一个国家科技实力象征,王冠上的明珠。

吴俊在采访中表示,在几年前测一个人的基因组需要一万美金,现在大概只需要一千美金,整体的测序成本降速是非常快的,相比于半导体产业著名的摩尔定律,整个基因测序产业的成本降幅速度甚至超过了摩尔定律的。这就面临一个亟待解决的现实问题,在基因测序成本降得迅速、测序样本数量又在快速增大的前提下,找到能满足基因测序行业特定需求的HPC解决方案就成为必须解决的问题。

数据中心业务集团中国区总裁童夫尧

在联想高性能计算高级架构师郝常杰看来,高性能计算平台从底层的硬件平台、中间层的系统平台,要为最上层的应用服务,如何让HPC用的好,让所有的软件在HPC系统上跑起来,跑得效率高,这需要全方位的方案支撑。

轻型AI的特点是针对目标硬件进行裁剪,可以通过硬件固化,如AI芯片,来实现秒级处理的效果。

著名未来学家库兹韦尔在《奇点临近》中,预言在2045年随着基因、纳米和机器人三大技术实现革命性突破,技术力量会以指数规律快速发展,人类亘古追求的“永生”将有望变为现实,而基因技术则是这一切的基础之一。

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创新无止境,联想全球超算峰会的主题突破算力,决胜未来,可以看出联想展示其原创性的技术实力,在技术驱动人工智能的发展路上加足马力,促进国民经济升级,开启行业智能新时代。