北京2021年(nian)10月28日 /美通(tong)社(she)/ -- “人(ren)工(gong)(gong)智能(neng)帶來指數(shu)級增長(chang)的(de)(de)算(suan)(suan)(suan)力(li)需(xu)(xu)求，一方(fang)面多(duo)樣化(hua)的(de)(de)智能(neng)場(chang)景需(xu)(xu)要多(duo)元(yuan)化(hua)的(de)(de)算(suan)(suan)(suan)力(li)，巨(ju)(ju)量(liang)化(hua)的(de)(de)模(mo)型、數(shu)據和(he)應用規(gui)模(mo)需(xu)(xu)要巨(ju)(ju)量(liang)的(de)(de)算(suan)(suan)(suan)力(li)，算(suan)(suan)(suan)力(li)已經(jing)成為(wei)人(ren)工(gong)(gong)智能(neng)繼(ji)續發展(zhan)的(de)(de)重中之重；另一方(fang)面從(cong)芯片到算(suan)(suan)(suan)力(li)的(de)(de)轉化(hua)依然存在巨(ju)(ju)大鴻溝，多(duo)元(yuan)算(suan)(suan)(suan)力(li)價值并未得到充分釋(shi)(shi)放。如何(he)快速(su)完成多(duo)元(yuan)芯片到計算(suan)(suan)(suan)系統的(de)(de)創新，已經(jing)成為(wei)推(tui)動人(ren)工(gong)(gong)智能(neng)產業發展(zhan)的(de)(de)關鍵環節(jie)。”在10月26日舉行(xing)的(de)(de)2021人(ren)工(gong)(gong)智能(neng)計算(suan)(suan)(suan)大會（AICC2021）上(shang)，中國工(gong)(gong)程院院士(shi)、浪潮(chao)首席科學家王恩東闡釋(shi)(shi)了計算(suan)(suan)(suan)系統創新在計算(suan)(suan)(suan)到智算(suan)(suan)(suan)轉變的(de)(de)產業新格局下的(de)(de)重大意義(yi)。

隨著人(ren)工智能在(zai)算(suan)(suan)法(fa)(fa)領域(yu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷(duan)突破，不(bu)(bu)同(tong)數值精度(du)帶來了跨度(du)更大的(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)類型，對計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)芯片指令集、架(jia)(jia)(jia)構的(de)(de)(de)要求更加細分。圖靈獎(jiang)獲得者 John Hennessy和 David Patterson共同(tong)發表的(de)(de)(de)《計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)架(jia)(jia)(jia)構的(de)(de)(de)新(xin)黃金時(shi)代》中提出(chu)：當摩爾(er)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)律不(bu)(bu)再適(shi)用(yong)，一(yi)種更以硬件為中心(xin)的(de)(de)(de)針(zhen)(zhen)對特(te)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)問題(ti)領域(yu)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)制設(she)計(ji)(ji)(ji)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)體系架(jia)(jia)(jia)構的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)DSAs(Domain-Specific Architectures)會成(cheng)為主(zhu)導，這種設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)核(he)心(xin)在(zai)于針(zhen)(zhen)對特(te)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)問題(ti)或特(te)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)領域(yu)來定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)義計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)架(jia)(jia)(jia)構。基于DSAs思(si)想(xiang)設(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)AI芯片，在(zai)特(te)定(ding)(ding)(ding)(ding)(ding)AI工作負載上表現出(chu)遠超(chao)通(tong)用(yong)芯片的(de)(de)(de)處(chu)理能力，大大推動了AI芯片的(de)(de)(de)多(duo)元化(hua)發展。

王恩東認為(wei)，芯(xin)(xin)片多元化(hua)為(wei)產業(ye)AI化(hua)的(de)(de)(de)加速提供了重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)產業(ye)基礎和更加豐富(fu)的(de)(de)(de)選擇。但是，芯(xin)(xin)片從造(zao)出來到(dao)大(da)(da)規模用起來，還存在巨大(da)(da)的(de)(de)(de)產業(ye)鴻溝，“因(yin)此，如何(he)將(jiang)百花齊放的(de)(de)(de)AI芯(xin)(xin)片轉變成一個(ge)通用性(xing)強(qiang)、綠色高效、安全(quan)可靠的(de)(de)(de)計算系統，變得至關重(zhong)要(yao)(yao)。”

然而(er)，由于AI芯(xin)片在(zai)單一(yi)(yi)計(ji)算系(xi)統(tong)中往往高(gao)密度集成，帶來(lai)系(xi)統(tong)功耗、總線速率(lv)、電流密度的(de)不斷(duan)提升(sheng)，AI計(ji)算系(xi)統(tong)的(de)設計(ji)面臨巨大挑戰。例如(ru)一(yi)(yi)臺浪潮AI服務(wu)器，需(xu)要整合超過10000個(ge)零部件，包含50多類專(zhuan)用芯(xin)片、30多個(ge)技術方向以及100多種(zhong)傳輸協議，涉及到材(cai)料、熱(re)力學(xue)(xue)、電池技術、流體力學(xue)(xue)、化學(xue)(xue)等一(yi)(yi)系(xi)列學(xue)(xue)科；需(xu)要經歷30多個(ge)流程、150多種(zhong)加工和制(zhi)造(zao)的(de)工藝(yi)、280多個(ge)關鍵過程的(de)控制(zhi)點，如(ru)何(he)確保(bao)整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)可靠性(xing)是一(yi)(yi)個(ge)非常(chang)精細(xi)且復雜(za)的(de)工程。

“從火箭發(fa)動機(ji)到(dao)運載火箭，要在循環、控制(zhi)、結(jie)構等很多(duo)領域做大量(liang)的工(gong)作。芯片到(dao)計算(suan)系統(tong)同樣如(ru)此，需要完(wan)成體系結(jie)構、信號完(wan)整性(xing)、散熱、可靠性(xing)等大量(liang)系統(tong)性(xing)設計工(gong)作。”王恩東院士用(yong)一(yi)個生動形象的比喻，描述(shu)了計算(suan)系統(tong)創(chuang)新的難度(du)。

值得關注的(de)(de)是，計算(suan)系(xi)統(tong)創新的(de)(de)根本目(mu)的(de)(de)，就(jiu)是要(yao)讓算(suan)力(li)、算(suan)法和數(shu)據去(qu)服務數(shu)字(zi)經濟，去(qu)支撐科研創新，去(qu)推動(dong)智慧轉型(xing)，這就(jiu)需要(yao)加大(da)以智算(suan)中心為代表的(de)(de)新型(xing)人工智能基礎設施建設，以此推動(dong)AI產(chan)業(ye)化(hua)、產(chan)業(ye)AI化(hua)和政(zheng)府治理的(de)(de)智能化(hua)。

對此，王恩東院(yuan)士強調說：“我們一方面要重視智(zhi)算系(xi)統的(de)創新(xin)(xin)，加(jia)大人工(gong)智(zhi)能新(xin)(xin)型基(ji)礎設(she)施建設(she)，把從技(ji)術到應用的(de)鏈條設(she)計好(hao)(hao)，從體系(xi)結構、芯片設(she)計、系(xi)統設(she)計、系(xi)統軟(ruan)件、開發(fa)環境等各個領域形成既分工(gong)明確又(you)協同創新(xin)(xin)的(de)局面。同時(shi)，也要加(jia)快推動開放(fang)標準建設(she)，通過(guo)統一的(de)、規范(fan)的(de)標準，將(jiang)多元(yuan)化算力(li)轉(zhuan)變為可調度的(de)資源，讓算力(li)好(hao)(hao)用、易用。”