【金沙js333娱乐场】计算性能仍然是HPC的重中之重

来源:http://www.mypv3.com 作者:智能科技 人气:106 发布时间:2019-11-16
摘要:原标题:【在线课堂】天空才是极限?AI的智商究竟能有多高 【51CTO.com原创稿件】作为高性能计算领域的技术领导者之一,英特尔凭借着硬件、系统、软件等各种先进的技术,始终走在

原标题:【在线课堂】天空才是极限?AI的智商究竟能有多高

【51CTO.com原创稿件】作为高性能计算领域的技术领导者之一,英特尔凭借着硬件、系统、软件等各种先进的技术,始终走在行业前列。在19日安徽合肥召开的2017全国高性能计算学术年会(HPC China 2017)上,英特尔不但展示了采用至强可扩展处理器的双路服务器产品和存储产品,而且还带来了HPC各种解决方案,发布了HPC与AI融合,E级计算、云中HPC等趋势。

随着中国企业的参与度不断增加,ISC(International Supercomputing Conference, 国际超级计算机大会)发布的HPC(high performance computing, 高性能计算)TOP 500榜单这几年成为超算行业的大事。

【51CTO.com原创稿件】主题为“应用驱动?生态共建”的2017全国高性能计算学术年会(HPC China 2017)于10月19日在国家级科研教育基地安徽合肥召开,作为高性能计算领域的技术领导者之一,英特尔在会议上展示了最新高性能计算产品与解决方案。会议当天,笔者采访英特尔高性能与人工智能部门总监Nidhi Chappell,她从一级计算、高性能计算与云、高性能计算与AI三个方面与笔者分享了英特尔在高性能计算和AI方面的战略。

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在刚刚结束的ISC 2019上,联想以173套的成绩蝉联HPC TOP500榜单全球第一。一年前,联想曾以117套的份额成为首家在该榜单中问鼎全球第一的中国厂商。

性能仍然是HPC的重中之重

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HPC China 2017英特尔展台

ISC每年发布的HPCTOP500榜单也显示,这几年联想一直在加码HPC业务。联想在2015年的成绩是23套,2016年是92套,而2017年为91套,2018年上升为117套,2019年这一成绩为173套。

Nidhi Chappell表示,在一级计算方向包括包括硬件技术、系统技术和软件技术三个方面的技术,这些技术都是为了提高HPC的性能,促进HPC应用。

科幻离我们没那么远,人工智能技术智能性上限有多高,很大程度上是由计算力决定的。在计算力方面,近两年可谓百花齐放。通用层面云计算崛起引发全民上云,公有云与 AI 也结合紧密;高端层次,高性能计算 HPC 技术也开始与 AI 技术相结合,这两者的相遇所撞击出来的火花更是绚丽异常。

英特尔展台相关负责人在跟媒体交流时表示,英特尔为HPC提供的不只是计算力,还有存储、网络、软件等端到端的HPC解决方式。显然,面对多样化的计算,企业需要的一个统一的一致性的使用体验,HPC也是如此。如何帮助客户提升HPC的部署、运维、优化、使用等体验才是未来厂商关注的焦点。

而这背后的逻辑也很简单直接。宣布All in AI(Artificial Intelligence, 人工智能)以后的联想集团,这几年开始乐于展示手机之外业务的想象空间。数据中心业务算是联想当下押宝的重点。

硬件技术主要是基础架构的研发,英特尔除了有强大的技术研发团队之外,还与很多国家的计算室进行合作,共同开发面向AI应用的高性能硬件产品,以满足人工智能的应用和未来发展趋势的需求。Nidhi Chappell表示,虽然当前硬件的性能有了非常大的进步和提高,也能够满足大数据和人工智能等应用的计算需求,但从长远来看,性能仍然是HPC面临的第一挑战。如何提高CPU的计算性能,提高内存性能,扩宽数据从内存到CPU核心的通道,提高各种设备互联的能力,仍是未来硬件研发的重点。她透露,英特尔即将会在发布全新的技术和产品,在性能方面将会有重大提升。

而随着我国数字化转型大潮的进一步推进,呈现爆炸式增长的数据量和工作负载已经迫不及待的需要新的技术完成业务处理,那么 HPC+AI 的模式能够完美胜任吗?二者的结合究竟是机缘巧合、优势互补还是大势所趋呢?

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对于AI领域来说,计算、算法和数据是人工智能的三大基础,而超算中心恰恰是提供强大计算力的最佳平台。这意味着,All in AI之后的联想希望通过在数据中心业务,特别是在HPC上的布局抢占新的未来。

系统技术主要是指超算中心的系统管理、散热等技术,这方面英特尔主要是跟超算中心进行合作,进行技术研发,以提供给客户最好的超算中心系统管理工具,在提高计算效率的同时,帮助客户降低能耗,节约超算中心的运营成本。

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HPC与AI融合是未来趋势

但这一次,联想开始主动强调HPC市场融合的重要性。

软件技术主要针对各种应用的软件开发,英特尔希望通过与高校和研发中心在各个层面进行合作,为客户提供不同场景的应用软件,满足客户需求,促进HPC应用落地。

我们希望能帮助开发者、数据科学家和人工智能业内学者更好的了解人工智能技术与 HPC 计算的结合情况,将二者如何更好的实现融合,在平台和产品方面又怎样的实用案例,他们又是如何应用在业务场景中的。

在英特尔的展台上,笔者看到了一台采用英特尔至强可扩展处理器的2U双路服务器。这台服务器采用了最高端的铂金系列至强可扩展处理器,具体型号未公布,但从之前英特尔公布的数据可以看到,相比上一代产品,英特尔英特尔至强可扩展处理器整体性能提升达1.65倍,OLTP仓库负载比当前系统提高达5倍。借助Intel AVX-512以及集成Intel OPA端口,英特尔至强可扩展处理器可将每秒浮点运算性能最高提升到2倍。相比上一代产品,英特尔至强可扩展处理器针对深度学习训练和推理可提供高达2.2倍的性能。结合可加快交付人工智能服务的软件优化,相比3年前未经优化的服务器系统,全新的处理器可实现113倍深度学习性能的提升。

HPC融合的必然

Nidhi Chappell告诉记者,在硬件、系统和软件方面,英特尔都有着非常强大的研发实力,作为一家开放的公司,英特尔愿意与各种不同的伙伴合作,共同推动HPC应用的发展。

9 月 12 日,InfoQ 邀请到 Intel 英特尔全球高性能计算 & 加速器技术顾问杨艳国以及英特尔 AI 技术解决方案专家赵玉萍两位老师主讲《高性能计算和人工智能的技术碰撞》,倾情解读高性能计算 HPC 与人工智能 AI 融合的探索,并且将会讲述 Intel 在探索过程中有过哪些产品和解决方案。

在网络方面,相比上一代产品,英特尔至强可扩展处理器使用Intel QAT和DPDK,使关键网络应用的IPSec转发速率提升最高达2.5倍,从而提高网络转型的价值。在虚拟化方面,与上市4年的系统相比,可将运营的虚拟机数量提升达4.2倍。在存储方面,与单独使用NVMe固态盘相比,处理器将英特尔傲腾固态盘和存储性能开发工具包(SPDK)结合使用,可实现最高5倍的IOPS提升,同时高达70%的延迟降低,从而更便捷地让数据用于高级分析功能。

2019联想全球超算峰会(2019 Lenovo HPC Summit)上,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表示,“高性能计算为人工智能、大数据的崛起提供了计算引擎,而人工智能、大数据又带动高性能计算呈现新的发展形态。可以看出,在各个层次上的协同设计会成为高性能计算发展的关键点,所以,我们要构建高性能计算、大数据、人工智能和生态环境的融合协同。”

多种解决方案推动HPC和AI应用落地

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英特尔展台负责人在向媒体介绍HPC时强调,HPC的核心是高性能,英特尔今年发布了全新的至强可扩展处理器,在性能方面有了非常大的提升,能够解决人工智能等各种高性能应用遇到的瓶颈,推动AI等应用的落地。

对于融合的重要性,中科院计算技术研究所所长孙凝晖的观点是融合确实是HPC的未来趋势,不光传统高性能计算和AI的融合,超算跟云计算在未来一定会融合在一起。超算不光是云计算的基础,高性能计算也会以云计算的方式来提供服务走到用户。

随着云计算、大数据、物联网等技术的发展和应用,高性能计算的交付模式上也发生了一些变化,云计算、边缘计算等新型的计算形式,让用户可以更加灵活、高效的使用高性能计算。

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英特尔数据中心集团高性能计算,高性能数据分析行业应用总监Nidhi Chappell在接受笔者采访时也表示,虽然当前硬件的性能有了非常大的进步和提高,也能够满足大数据和人工智能等应用的计算需求,但从长远来看,性能仍然是HPC面临的第一挑战。如何提高CPU的计算性能,提高内存性能,扩宽数据从内存到CPU核心的通道,提高各种设备互联的能力,仍是未来硬件研发的重点。由此可见,性能应用是HPC的重中之重。

在中山大学数据科学计算机学院院长钱德沛看来,如今超算对大数据、人工智能的支撑作用已经非常明显。新一代人工智能的基础就是计算,超算已经改变了人工智能的研究方式。“但是现在人工智能、大数据对于未来超级计算机形态结构和实现技术的影响还不太明显。不过,可以预见的是,将来各种智能的加速部件以数据为中心的体系结构等都会对未来体系结构产生影响。”

Nidhi Chappell表示,除了一级计算之外,英特尔也在致力于将高性能计算与云进行融合,通过云计算的形式交付给客户使用HPC。她表示,高性能计算整合在云上能够带来更高的效率提高,并加速各种应用的落地,当然还能够降低HPC的使用成本,减少企业的IT支出。

杨艳国,现任英特尔全球高性能计算 & 加速器事业部技术顾问,服务于英特尔数据中心技术销售部。专注于大规模高性能计算集群架构优化和英特尔加速器技术支持工作。2012 年加入英特尔行业合作解决方案与大客户部,负责云计算和高性能计算技术顾问,支持国内大型数据中心公有云项目。十年以上的高性能计算网络技术支持经验,曾参与支持多个国内外大型超算项目规划和实施工作,高性能计算行业老兵一枚。

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第一财经记者了解到,在HPC产业融合上,目前联想内部提出技术融合、行业融合和生态融合。

她强调,在高性能计算与云的融合方面,中国与国外有着比较大的差异,主要一点是由于成本在推动。“在北美,放到云上效率更高,所以进展会非常快;中国市场不太一样,但并非说中国一定慢。”Nidhi Chappell如是说。

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在技术融合方面,联想在此次峰会上正式发布了全新的融合计算平台——深腾X9000。

谈到边缘计算,就不得不提FPGA,实际上目前很多物联网的应用都采用了FPGA的解决方案。Nidhi Chappell认为,由于两者的架构不同,FPGA更适合于在对功耗要求极高的终端计算设备上进行应用,但在大规模的数据中心,CPU仍然是唯一的选择,因为CPU的性能仍然是最强的。当然,英特尔与在积极推动FPGA的应用,目前已经有了很多好的解决方案,足以满足很多场景的应用。

赵玉萍,英特尔 AI 技术解决方案专家,主要负责提供在 IA 架构上的 AI 解决方案技术咨询和支持服务,在 Intel 多个部门工作,对 Intel 的 AI 相关产品及 IA 架构的优化有丰富经验。在加入 Intel 之前,任职惠普公司资深技术顾问,提供高性能计算和云计算解决方案的技术咨询。

对于深腾X9000,联想方面将其定义为基于行业场景的一体化解决方案,集合了AR/VR、分布式训练、人脸识别、语义识别等基本能力,支持国产服务器HG680X、HG690X,以及SR650、SR670、SE350等产品,能够应用在智慧金融、智慧物流、智慧供应链、智慧医疗等多种行业场景。

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技术碰撞,产品趋势

在行业融合方面,童夫尧表示,联想的超算技术不仅仅是放在实验室里面做理论研究,而更多的是与行业的应用相结合,与客户的需求相结合,为客户带来真正的价值。

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高性能计算 HPC 与人工智能 AI 融合的探索

按照联想方面公布的信息,目前联想正在为科研、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,包括为南方科技大学部署了高性能集群“太乙”,为长城汽车提供前端到后端的完备保障,为诺禾致源、中科院遗传所、浦洛通等搭建HPC平台等。

  • HPC 系统和应用现在是什么情况呢?未来有怎样的发展趋势呢?
  • HPC 系统是如何在 AI 方面是实现应用的?
  • 传统的 HPC 系统与新兴 AI 技术融合呈现怎样的发展趋势呢?
  • 新至强处理器对二者的技术融合有哪些优化支持呢?

共建HPC生态圈

Intel 人工智能产品及方案

不可忽视的现实是,尽管联想今年成功以173套的成绩再次坐稳了全球最大HPC提供商的位置,但在HPC的全球市场竞争已经白热化。

  • AI 技术目前的发展背景与行业应用情况如何?
  • AI 技术是以怎样的方式实现的呢?深度学习在其中扮演怎样的角色呢?
  • Intel 在 AI 方面有哪些产品及解决方案值得借鉴?
  • 如何加速开启 AI 应用的旅程?

据中山大学数据科学计算机学院院长钱德沛透露,国际上在HPC方面竞争仍然非常激烈,美国、日本以及欧盟都提出了各自的目标。而当前中国正在实施的是“十三五”重点研发专项高性能计算,专项的目标是要突破超级计算机的核心技术,依托自主可控技术来研制适应需求的百亿次级的系统,使国家高性能计算机的性能在“十三五”保持世界领先水平,还要研发一批关键的应用软件,建立软件中心,构建高性能计算应用生态环境,建立具有世界一流资源能力和服务水平的国家高性能服务环境,促进我国计算服务业发展。

听课有礼,直面高手

“我们确实存在着瓶颈技术,包括高性能处理器和加速器,特别是3D的内存、新型的存储器件、光交换和光传输等。”钱德沛认为在这样一个国际环境下,自主可控成为唯一的出路。虽然自主可控和开放合作并不矛盾,但只有自身强,有自己可以控制的技术才有可能广泛的开展合作。

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“未来在云端的AI处理会更像是在提供AI的算力,算力像电力一样成为AI产业基础的要素,我们预期在五年后全国AI运算能力可能超过200Eops。”寒武纪创始人兼CEO陈天石认为,中国有很多代表性的人工智能企业,大家用运算能力提供多样化的芯片方案,给用户提供更多的选择,希望芯片企业和硬件厂商联合起来为客户创造更大的价值,推动中国乃至全世界人工智能事业的发展,让人工智能不再有低谷。

地点:在线直播

而这背后,联想正试图打造一个从硬件到软件到行业应用的HPC完整生态圈。目前,在联想HPC的生态融合名单里面,不仅Intel、NVIDIA、寒武纪等硬件层面厂商,联想还在软件层面开放生态系统,以吸引主流软件厂商加入联盟。此外,在应用层面,联想创投还投资了Face++、银河水滴科技等科技创新公司。

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