致廣大、盡精微，曙光問道算力服務“神經(jīng)系統(tǒng)”

原標題：致廣大、盡精微，曙光問道算力服務“神經(jīng)系統(tǒng)”

歷史上，生物有機體及其器官常常是科學家和哲學家們思考問題的“原型”。一個典型的例證是，計算產(chǎn)業(yè)從誕生的那一刻起，就與大腦結下了不解之緣。

眾所周知，計算機正是以“大腦”為參照而誕生的。計算機之父馮·諾依曼在《計算機與人腦》一書中，將計算機與神經(jīng)系統(tǒng)進行類比。以深度學習為核心的第三次人工智能浪潮，源于對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡的模擬。類腦計算，被視為下一個極具潛力的技術突破方向。

大腦之于計算產(chǎn)業(yè)，具有某種“普適”價值。這種“普適性”也體現(xiàn)在，如果將目前如火如荼建設中的算力基礎設施，與大腦的神經(jīng)系統(tǒng)相類比，可以讓我們對東數(shù)西算工程等的認識更為深刻，并從中獲取靈感，以收獲更好的產(chǎn)業(yè)效用。

如果說IDC、智算中心等基礎設施是負責生產(chǎn)算力的“神經(jīng)元”，如火如荼建設中的東數(shù)西算工程則希望將幅員遼闊的算力連接成“神經(jīng)網(wǎng)絡”，而算力要傳輸?shù)角邪贅I(yè)，則離不開 “神經(jīng)中樞”——算力服務的協(xié)調(diào)與調(diào)度。

近期，中科曙光就以大腦神經(jīng)系統(tǒng)為參照，推出“三位一體”算力服務原型，打通算力流通的關鍵環(huán)節(jié)：算力神經(jīng)元-算力神經(jīng)中樞-算力神經(jīng)網(wǎng)絡，以實現(xiàn)供需雙方的流暢對接。

中國人常說，“物有本末，事有始終。知所先后，則近道矣”，曙光將生產(chǎn)側和需求側，如同神經(jīng)系統(tǒng)一樣連接起來，形成一個完整鏈路，頗有一點“道“的味道。

算力的流動，真的可以像人腦一樣高效、智慧、低能耗，助力產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的“知行合一”嗎？

問道：算力向產(chǎn)業(yè)奔涌的神經(jīng)“斷點”

有來自西部地區(qū)的高校師生曾告訴我：AI雖好，但板卡GPU太貴，優(yōu)質(zhì)算力資源對于經(jīng)費有限的他們來說，十分奢侈；

有養(yǎng)豬場的老板表示：算力支出這部分預算是有的，也很希望引入AI做豬體溫監(jiān)測、豬臉識別，但AI應用的開發(fā)迭代門檻太高，招不到會用的人；

也有天文地理生物等科研院所的科學家表示，基礎科學與先進計算的融合創(chuàng)新越來越緊密，但計算需求龐大，訓練一個算法模型往往耗時許久，一旦過程中服務不穩(wěn)定導致中斷，就要重來，這個過程消耗了大量搞研究、做創(chuàng)新的時間和精力。

其實，這些朋友遇到的問題可以用一個詞來形容，那就是：算力“斷點”。

神經(jīng)信號在傳輸中遭遇斷點，放在人身上就是“偏癱”。算力從生產(chǎn)端到應用端的整個過程中如果存在斷點，就會出現(xiàn)供需錯配，導致算力價值無法充分為產(chǎn)業(yè)所用。

以神經(jīng)系統(tǒng)的運行模式為類比，能更清晰地理解算力 “斷點”主要在何處——

1.供給端：多樣化算力的斷點。神經(jīng)元收集信號并傳遞給神經(jīng)中樞，正是因為有了視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等多種神經(jīng)信號，人類才理解豐富多彩的世界。在真實的數(shù)字經(jīng)濟中，千行百業(yè)對于算力的需求也是多元化的，需要多樣算力融合供給。目前，一些算力中心資源比較陳舊，難以滿足千行萬業(yè)對多樣化算力的需求。

2.連接通道：算力網(wǎng)絡的斷點。如果神經(jīng)元信號在傳輸過程中遇到“斷點”，人體自然也就接收不到大腦的指令。目前，全國的“算力神經(jīng)元”還沒有全面聯(lián)結成網(wǎng)，算力資源在全國范圍內(nèi)還存在區(qū)域部署不均的情況。一些廠商的算力網(wǎng)絡，只在某個區(qū)域內(nèi)零星布局，沒有互聯(lián)互通，就會出現(xiàn)一些行業(yè)無法充分享用到海量、普惠的算力資源，而一些地區(qū)的算力資源卻在空置，這也是東數(shù)西算工程搭建全國算力一張網(wǎng)所希望改變的局面；

3.需求端：垂直場景落地應用的斷點。大腦指令通過神經(jīng)系統(tǒng)傳導到人體，激活相應的生理活動，人才能做到“知行合一”。而對于產(chǎn)業(yè)應用側來說，人才缺失、技能缺失、經(jīng)驗缺失，自然很難用好算力、服務于數(shù)字化實踐。算力想要轉化為生產(chǎn)力，打通應用“斷點”，離不開解決方案、產(chǎn)品服務等支持。

供需之間的這些斷點，都是算力服務需要“粘合”的地方。不過，基建容易服務難。盡管不少頭部廠商紛紛入局，提出了相應的服務方案，但多少還存在一些短板。

當整個行業(yè)都在呼喚一個標準、成熟、能夠商業(yè)化落地的算力服務方案時，中科曙光率先提出了算力服務的“神經(jīng)系統(tǒng)”，希望從根本上解決問題。

尋道：三位一體的算力模型

中科曙光推出的“三位一體”算力服務原型，正是以大腦神經(jīng)系統(tǒng)作為參照，從宏觀上打通一個個算力斷點。

第一個供給側的斷點打通，依靠豐富算力資源的“神經(jīng)元”。依托各地先進計算中心、智算中心，如同大腦構造中，負責存儲電信號的百億神經(jīng)元，提供強勁、多元、高效、綠色的算力資源，為實現(xiàn)統(tǒng)一算力服務建立基礎。

第二個連接側的斷點打通，得益于全面互聯(lián)的“算力神經(jīng)網(wǎng)絡”。中科曙光將全國范圍內(nèi)多個計算中心進行統(tǒng)籌，形成一個算力資源池，實現(xiàn)了算力高度集成和一體化運營。

第三個需求側斷點的打通，則取決于一體化資源協(xié)同調(diào)度的“算力神經(jīng)中樞”?；?Access(通路)、Acceleration(加速)、Automatic Collaboration(協(xié)同)三大特征，算網(wǎng)中樞能夠智慧化、定制化地匹配用戶需求，為用戶提供最優(yōu)化的算力資源投資組合，讓每一個用戶需求“適得其算”。

通過AC3.0算網(wǎng)中樞，計算“算力投資組合”，判斷某些任務應該到哪個地區(qū)的算力中心區(qū)進行計算，從而最大化滿足產(chǎn)業(yè)應用的多樣化算力需求。既可以讓各類計算任務和客群都得到快速、高效的服務，也能夠提高整個計算資源的利用率。

證道：算力神經(jīng)中樞的價值幾何？

人腦神經(jīng)沖動的最高境界是“知行合一”，曙光“三位一體”算力服務原型，將生產(chǎn)側和需求側，如同神經(jīng)系統(tǒng)一樣連接起來，合為一體，加速算力落地應用。

通過曙光智算AC平臺，算力得以源源不斷地奔涌向廣闊的產(chǎn)業(yè)原野，與科學計算、工程計算、人工智能三大領域深度融合。

以目前各行業(yè)智能化轉型最迫切引入的AI為例，曙光智算就面向人工智能企業(yè)、高校與科研院所，推出了基于彈性計算 / 混合計算的人工智能算法訓練環(huán)境，支持

TensorFlow/PyTorch/MxNet/PaddlePaddle/Parrots/MegEngine 等國內(nèi)外主流深度學習框架，可支持萬億規(guī)模參數(shù)模型的訓練，滿足AI對超強算力的需求。并且由曙光提供的專業(yè)運維服務，按需付費，科研院所、企業(yè)組織無需自建、自行維護計算中心，大大加速了AI for Science的創(chuàng)新步伐。

此外，面向不同科研領域的個性化計算需求，曙光還進一步推出了氣象海洋領域解決方案、生命科學領域解決方案等，提供差異化能力。以曙光智算聯(lián)合深勢科技開發(fā)的Hermite Uni-FEP藥物設計平臺為例，就基于“三位一體”算力服務原型，讓整體計算速度加速比提升10倍，為生物新藥研發(fā)提供算力支撐。

至此，算力才最終轉化成生產(chǎn)力，豐富多彩的應用創(chuàng)新，共同點亮數(shù)字經(jīng)濟。

悟道：中科曙光的一以貫之

方興未艾的東數(shù)西算，吸引了大量行業(yè)和企業(yè)來分一杯羹。其中，有術者紛紛，問道者難求。中科曙光能夠率先看到全國算力網(wǎng)絡建設中的“斷點”，并以大腦神經(jīng)系統(tǒng)為原型，打通一體化算力服務體系，這種“悟性”究竟從何而來？

中華自古就有“吾道一以貫之”的說法，中科曙光率先求道，正源于對計算產(chǎn)業(yè)的“一以貫之”。

在中國科學院的推動下組建，中科曙光20余年的發(fā)展，堅持以技術創(chuàng)新為基因，在高端計算、存儲、安全、數(shù)據(jù)中心等領域形成了深厚的技術積累，也在全國范圍內(nèi)形成了算力優(yōu)勢。構建一個“中樞系統(tǒng)”，對于其他從業(yè)者來說也許很難，對于曙光來說，不過是水到渠成的一種必然。

人腦神經(jīng)系統(tǒng)的特殊之處在于，既可以包羅萬象，致廣大于無邊；又可以拆解成一個個電子、神經(jīng)沖動，盡精微至末節(jié)。從這個角度理解算力之“道”，正包含著曙光對于計算產(chǎn)業(yè)的宏觀理解和細節(jié)感知。

三位一體算力服務原型，是計算與大腦在新世紀的又一次精彩碰撞，也指向了下一個宏偉時代。

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