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智能機(jī)器人幫助員工“尋醫(yī)問(wèn)診”

智慧能源助力美麗中國(guó)建設(shè)

智慧用能平臺(tái)助力鄉(xiāng)村智能電氣化

　　今年的新冠肺炎疫情，是人類共同面臨的災(zāi)難。新一代信息技術(shù)不僅在抗疫過(guò)程中發(fā)揮了巨大的作用，也使得我們離“智慧社會(huì)”越來(lái)越近。人們的很多生活和工作從線下搬到了線上。從早上醒來(lái)第一眼去查看疫情數(shù)據(jù)、查看同乘同航是否有確診，到網(wǎng)課輔導(dǎo)、在線問(wèn)診、生鮮快遞;從遠(yuǎn)程打卡、線上招聘、線上會(huì)議到文檔協(xié)同、工作提交，從線下到線上，疫情加速了社會(huì)的智慧進(jìn)化。

1、疫情加速我國(guó)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的變革

　　疫情加速了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的線上變革。企業(yè)選擇線上辦公，各種在線辦公平臺(tái)用戶規(guī)模指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，其中釘釘平臺(tái)超過(guò)1000萬(wàn)家企業(yè)、2億人協(xié)同辦公；騰訊會(huì)議系統(tǒng)上線僅兩月，日活躍用戶就超過(guò)千萬(wàn)；學(xué)校選擇線上教學(xué)，其中釘釘平臺(tái)超過(guò)14萬(wàn)所學(xué)校、1.2億學(xué)生在線上課；騰訊課堂有超過(guò)140萬(wàn)老師，每天有2000萬(wàn)中小學(xué)生在騰訊課堂上學(xué)習(xí)。工信部的數(shù)據(jù)顯示，春節(jié)期間，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量271.6萬(wàn)TB，同比增長(zhǎng)36.4%。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的線上變革，讓大家在這個(gè)過(guò)程中體驗(yàn)到了信息科技的價(jià)值和效率。

　　第二個(gè)明顯的變化是社會(huì)服務(wù)和社會(huì)治理更加高效智能。疫情期間，運(yùn)營(yíng)商推出了“通信大數(shù)據(jù)行程卡”，可以對(duì)手機(jī)用戶14天內(nèi)到訪的地區(qū)進(jìn)行證明，截至目前，累計(jì)查詢量已經(jīng)超過(guò)了4.5億；中國(guó)鐵路提供了確診病例密接者查詢服務(wù)。這些服務(wù)為社會(huì)防疫防控提供了有力支持。騰訊、阿里、浪潮提供的健康碼在山東、北京、廣東等省市陸續(xù)上線，幾乎覆蓋了所有出行人口。可以預(yù)想，健康碼將會(huì)成為未來(lái)傳染病防控的必備手段。

　　在工業(yè)生產(chǎn)方面，去年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量占全球的36%，用于建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠，成為全球最大的智能制造市場(chǎng)，預(yù)計(jì)今年中國(guó)智能制造市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2200億元，智能制造升級(jí)將進(jìn)一步提速。

　　這里面典型的例子就是浪潮智能工廠。整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程彈性、透明、可追溯，智能技術(shù)貫穿了生產(chǎn)制造的全周期，實(shí)現(xiàn)同樣的產(chǎn)能，用工數(shù)量下降50%，生產(chǎn)效率提高3倍，訂單交付周期從18天縮短至5~7天。

　　利用智能工廠，浪潮保證了在疫情期間快速?gòu)?fù)工復(fù)產(chǎn)。2月1日，浪潮接到用于疫情防控的緊急訂單。2月2日，浪潮智能工廠復(fù)工，迅速投入生產(chǎn)，按客戶要求，及時(shí)交付到抗疫一線。如果是傳統(tǒng)的工廠，要在一天之內(nèi)復(fù)工生產(chǎn)，幾乎不可能，因?yàn)楹茈y在短時(shí)間內(nèi)將幾百個(gè)工人招回來(lái)，何況疫情期間，全國(guó)都在管控。

2、智算中心是重要的基礎(chǔ)設(shè)施

　　看得見(jiàn)的是各種智慧服務(wù)，看不見(jiàn)的是新型的基礎(chǔ)設(shè)施。支撐社會(huì)智慧化轉(zhuǎn)型的正是我們一直說(shuō)的以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能為核心的智慧計(jì)算。

　　疫情期間，騰訊和阿里每天都在擴(kuò)充云計(jì)算資源，用于支撐視頻會(huì)議、在線辦公等業(yè)務(wù)。百度地圖則利用其每天響應(yīng)位置服務(wù)請(qǐng)求千億次所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)定向、分析等途徑助力流行病學(xué)調(diào)查。而浪潮的智能工廠里面各種智能設(shè)備以及背后的路徑規(guī)劃、圖像識(shí)別等算法，也是高效復(fù)工復(fù)產(chǎn)的必要條件。

　　我們見(jiàn)證了智慧計(jì)算如何在這場(chǎng)戰(zhàn)疫中發(fā)揮巨大作用。3月4日，我國(guó)決定對(duì)人工智能、大數(shù)據(jù)中心等新基建提速，這也是在為智慧計(jì)算的發(fā)展提速。計(jì)算力就是生產(chǎn)力，智慧計(jì)算改造升級(jí)了生產(chǎn)力三要素，最終驅(qū)動(dòng)了人類社會(huì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。智慧計(jì)算將勞動(dòng)者由人變成了人加上人工智能，勞動(dòng)者可以呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)，將數(shù)據(jù)變成了一種新的生產(chǎn)資料，從有形到無(wú)形，生生不息，越用越多，將計(jì)算力驅(qū)動(dòng)的信息化設(shè)備變成了生產(chǎn)工具，也是指數(shù)增長(zhǎng)，生產(chǎn)力得到了前所未有的解放。

　　伴隨生產(chǎn)力的升級(jí)，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施也在產(chǎn)生變化。農(nóng)業(yè)時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施比較簡(jiǎn)單，就是水利、交通等；工業(yè)時(shí)代，則是我們熟悉的鐵公機(jī)、電網(wǎng)等；那么智慧時(shí)代必將需要新型的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　我們可以和電力基礎(chǔ)設(shè)施做個(gè)類比。電力基礎(chǔ)設(shè)施提供電力服務(wù)，其核心是生產(chǎn)電力的地方，就是發(fā)電廠，像三峽電站、大亞灣核電站；智慧時(shí)代的新型基礎(chǔ)設(shè)施，要能夠?qū)ν馓峁└鞣N算力的服務(wù)、數(shù)據(jù)的服務(wù)和AI的服務(wù)等。那么其核心就是計(jì)算力的生產(chǎn)中心。

　　計(jì)算是在發(fā)展的，從最初的數(shù)值計(jì)算逐漸演變?yōu)榭茖W(xué)計(jì)算、關(guān)鍵計(jì)算和智慧計(jì)算。每種計(jì)算都有相應(yīng)的計(jì)算力中心去支撐。科學(xué)計(jì)算的算力中心是超算中心。承載當(dāng)前企業(yè)應(yīng)用、政府應(yīng)用和個(gè)人應(yīng)用的算力中心是數(shù)量眾多的各類數(shù)據(jù)中心。當(dāng)前人工智能計(jì)算需求正呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，未來(lái)將占據(jù)80%以上的計(jì)算需求，承載這種需求的就是AI算力中心，即智算中心。

　　智算中心是智慧時(shí)代最主要的計(jì)算力生產(chǎn)中心和供應(yīng)中心，它以融合架構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)為平臺(tái)，以數(shù)據(jù)為資源，能夠以強(qiáng)大算力驅(qū)動(dòng)AI模型來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工，源源不斷產(chǎn)生各種智慧計(jì)算服務(wù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以云服務(wù)形式向組織及個(gè)人進(jìn)行供應(yīng)。它正在成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

3、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)、集約高效和普適普惠

　　智算中心要成為新基建的原動(dòng)力，必須滿足以下三個(gè)基本要求：開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)、集約高效和普適普惠。開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，要求智算中心從硬件到軟件、從芯片到架構(gòu)、從建設(shè)模式到應(yīng)用服務(wù)都應(yīng)該是開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)的；集約高效，要求智算中心的建設(shè)要有超大規(guī)模，要采用領(lǐng)先的技術(shù)，保證自身的先進(jìn)性；普適普惠，則要求智算中心發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施的社會(huì)價(jià)值，服務(wù)大眾。

　　首先是開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)放的邊界越來(lái)越廣闊，從最初的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件的開(kāi)源到云和大數(shù)據(jù)、算法框架等基礎(chǔ)軟件的開(kāi)源，再到以Risc-V為代表的芯片的開(kāi)放，以O(shè)CP、ODCC為代表的計(jì)算硬件的開(kāi)放。由軟件到硬件，從芯片到數(shù)據(jù)中心，開(kāi)放變革了IT產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)模式和應(yīng)用服務(wù)模式，持續(xù)推動(dòng)著信息技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)的生態(tài)繁榮。開(kāi)源開(kāi)放的IT，才是一個(gè)健康的IT。開(kāi)源開(kāi)放的軟硬件，才是智算中心建設(shè)的需要。

　　目前，幾乎所有頂級(jí)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)大規(guī)模落地了開(kāi)放計(jì)算服務(wù)器，通信、金融、能源等關(guān)鍵領(lǐng)域的TOP企業(yè)也紛紛加入這些開(kāi)源組織并在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中加以實(shí)踐。像OpenStack、K8S、Hadoop、TensorFlow等面向云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等場(chǎng)景的開(kāi)源基礎(chǔ)軟件，已經(jīng)成為智算中心軟件平臺(tái)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，超過(guò)80%的企業(yè)都在其數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用了開(kāi)源軟件技術(shù)。

　　開(kāi)放計(jì)算帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的，以浪潮的某個(gè)大型數(shù)據(jù)中心客戶為例，使用開(kāi)放計(jì)算架構(gòu)能夠節(jié)約電力30%，系統(tǒng)故障率降低90%，投資收益提高33%；并且運(yùn)維效率提升3倍以上，交付速度可達(dá)到每天1萬(wàn)臺(tái)。

　　基礎(chǔ)設(shè)施必然要以規(guī)模效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)降本增效，要能夠快速建設(shè)。這就要求智算中心的建設(shè)就好比現(xiàn)在蓋房子一樣，采用預(yù)生產(chǎn)的、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)“裝配式”建設(shè)。從標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)點(diǎn)單元，到標(biāo)準(zhǔn)化的整機(jī)柜，到標(biāo)準(zhǔn)化的微模塊數(shù)據(jù)中心，再到整個(gè)智算中心，就像樂(lè)高積木一樣，層層組裝，快速建設(shè)。

　　作為基礎(chǔ)設(shè)施，要求不同的智算中心能夠互聯(lián)互通。包括管理上的互操作，統(tǒng)一的調(diào)度分發(fā)、監(jiān)控運(yùn)維；業(yè)務(wù)上的互連接，包括網(wǎng)絡(luò)打通、業(yè)務(wù)遷移等；數(shù)據(jù)上的互流通，實(shí)現(xiàn)容災(zāi)、數(shù)據(jù)共享等。

　　基礎(chǔ)設(shè)施的超大規(guī)模要求智算中心應(yīng)該是集約高效的。首先，智算中心要整體設(shè)計(jì)，理念先進(jìn)。技術(shù)上，融合架構(gòu)代表著數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)的未來(lái)發(fā)展方向。融合架構(gòu)從1.0到2.0，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)資源和異構(gòu)計(jì)算資源的彈性組合。現(xiàn)在的融合架構(gòu)，正處于3.0階段，也就是通過(guò)連接、池化和重構(gòu)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算資源的協(xié)同能力，通過(guò)軟件定義實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)感知和資源自動(dòng)重構(gòu)，使計(jì)算的性能和效率大幅度地提升。

　　硬件層面，通過(guò)硬件重構(gòu)實(shí)現(xiàn)資源池化。CPU與GPU、FPGA、xPU等各種加速器將更加緊密結(jié)合，利用全互聯(lián)NVSwitch、CXL、Open CAPI等新型超高速內(nèi)外部互連技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算芯片的融合；CPU之間可以通過(guò)池化融合的方式實(shí)現(xiàn)靈活組合，可以根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)形成1路到多路多種計(jì)算單元；異構(gòu)存儲(chǔ)介質(zhì)，如NVMe，SSD，HDD等則通過(guò)高速互連形成存儲(chǔ)資源池。

　　在計(jì)算和存儲(chǔ)資源池中，除了傳統(tǒng)CPU、GPU等，還可以應(yīng)用更多新型計(jì)算芯片、存儲(chǔ)介質(zhì)和互連技術(shù)，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心的處理能力。

　　例如，谷歌專為人工智能設(shè)計(jì)的芯片TPU。與GPU相比，TPU采用低精度（8位）計(jì)算，以降低每步操作使用的晶體管數(shù)量，是同代CPU或者GPU速度的15~30倍。同時(shí)，TPU還可以進(jìn)行池化，實(shí)現(xiàn)了TPU之間的高速互聯(lián)，也就是TPUPOD，并對(duì)外提供TPU算力服務(wù)。

　　存儲(chǔ)方面，非易失內(nèi)存DCPMM，既可以作為高速硬盤使用，也可以作為標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存使用，當(dāng)作為內(nèi)存使用時(shí)，其單條內(nèi)存容量最大可以到512GB，使得推理作業(yè)密度提升一倍，每單位作業(yè)成本下降近50%。

　　互連方面，異構(gòu)芯片高速互連的技術(shù)CXL、open CAPI等，實(shí)現(xiàn)了CPU和設(shè)備、設(shè)備和設(shè)備之間的內(nèi)存共享，構(gòu)建高效池化的智算中心從理想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。

　　軟件層面，則通過(guò)軟件定義，在可重構(gòu)的硬件資源池基礎(chǔ)上，通過(guò)靈活的組織，將不同的資源池組成專業(yè)的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)資源的高效管理和調(diào)度以及數(shù)據(jù)在池化資源的靈動(dòng)流轉(zhuǎn)。當(dāng)AI與軟件定義結(jié)合后，賦予了軟件定義更高級(jí)的含義。從業(yè)務(wù)上，實(shí)現(xiàn)了基于業(yè)務(wù)特征感知的智能資源調(diào)度，讓合適的資源在合適的位置去執(zhí)行合適的任務(wù)，就像我們說(shuō)的讓合適的人去干合適的事一樣。從管理上，實(shí)現(xiàn)了智能化的運(yùn)維，也就是智算中心的無(wú)人巡檢、故障自愈等。

　　軟件定義一個(gè)典型的趨勢(shì)是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，由專用芯片、FPGA處理更多的業(yè)務(wù)負(fù)載，由軟件進(jìn)行更智能化的管理和調(diào)度。例如，基于FPGA和NVMe組成資源池，以硬件輔助虛擬化的方式為虛擬機(jī)實(shí)例提供接近硬件性能的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)功能，性能損失從傳統(tǒng)軟件模擬方式的50%降低到1%左右，相同條件下可以百倍加速AI作業(yè)效率。

　　綠色節(jié)能是永恒的話題，從傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)風(fēng)冷，到機(jī)柜級(jí)冷板式液冷，再到數(shù)據(jù)中心的浸沒(méi)式液冷整體設(shè)計(jì)，配合余熱回收、相變儲(chǔ)能等循環(huán)節(jié)能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)PUE接近于1的目標(biāo)，打造高效清潔的綠色智算中心。

　　智算中心作為基礎(chǔ)設(shè)施，要服務(wù)大眾，提供算力服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和智能服務(wù)，支撐智慧城市、智能制造、智能家居以及智能醫(yī)療等行業(yè)的智慧化轉(zhuǎn)型。

　　但是行業(yè)用戶的智慧轉(zhuǎn)型，仍然存在著一個(gè)巨大的技術(shù)鴻溝，這個(gè)鴻溝里，有如何選擇最合適的算法模型，有如何從軟、硬件兩方面對(duì)算法做性能優(yōu)化，有如何對(duì)面向特定領(lǐng)域的智能算法進(jìn)行高效敏捷的開(kāi)發(fā)部署等諸多問(wèn)題。要填補(bǔ)這些鴻溝，需要智算中心提供整合的、易用的開(kāi)放服務(wù)平臺(tái)。

　　基于智算中心先進(jìn)的AI算力基礎(chǔ)平臺(tái)、AI算力調(diào)度平臺(tái)、AI算法模型來(lái)打造人工智能開(kāi)放服務(wù)平臺(tái)，匯聚并賦能行業(yè)AI應(yīng)用的開(kāi)發(fā)者，加速開(kāi)發(fā)各種各樣的行業(yè)智慧應(yīng)用，加速行業(yè)AI化、加速產(chǎn)業(yè)AI化。

　　所以智算中心，不管你看得見(jiàn)或者看不見(jiàn)，它就在那里，源源不斷產(chǎn)生智慧時(shí)代的動(dòng)力：計(jì)算力。智算中心，就是我們這個(gè)時(shí)代的動(dòng)力源。

　　新基建為企業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇，抓住機(jī)會(huì)就會(huì)發(fā)展壯大，喪失機(jī)會(huì)就可能被淘汰出局。智算中心作為未來(lái)的動(dòng)力源，是我們贏得未來(lái)的關(guān)鍵，讓我們攜手共進(jìn)，共同面對(duì)疫情給全球帶來(lái)的挑戰(zhàn)，早日恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

來(lái)源：《光明日?qǐng)?bào)》