2023全国高性能计算学术年会：AI驱动超算多维度创新发展

8月24日至26日，由中国计算机学会(CCF)主办、中国计算机学会高性能计算专业委员会等共同承办的2023CCF全国高性能计算学术年会在山东青岛举行。国内外专家、学者以及高性能计算产业界企业代表，围绕“算力互联 智领未来”这一主题，探讨产业智能化和智能产业化背景下算力的创新与变革，展望新一代人工智能技术的发展趋势。

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AI牵引 智算创新

高效的计算能力是越来越复杂和庞大的人工智能应用的基础。反过来，人工智能技术的快速发展、基于大数据训练深度神经网络的需求又推动着算力的进步，新的计算软硬件基础设施不断推陈出新。与会专家表示，AI与算力的相互促进、同步提升将是未来的一个主题。

最新发布的《智算产业发展白皮书》显示，2022年，我国新增算力设施中，智能算力占比已过半；预计2025年智算规模占比将超过85%；到2025年，算力核心产业规模将超过4.4万亿元，关联产业规模可达24万亿元。

那么，由AI等新技术、新应用引发的算力缺口将如何有效弥补呢？记者从大会获悉，业已启动的国家超算互联网部署工作是重要途径之一，它将突破现有的单体超算中心运营模式，将全国众多的超算中心连接起来，构建一体化算力服务平台。通过超算互联网建设，将形成强大的国家算力底座，有效促进超算算力的一体化运营，助力科技创新和经济社会高质量发展。

在算力需求持续增长，特别是AI技术的驱动下，高性能计算技术与应用未来的发展和演进引发了与会人员的广泛关注，也成为本届大会的一个重头戏，相关议题讨论热烈。

中国计算机学会秘书长唐卫清表示，本次大会覆盖了高性能计算领域从技术到生态、应用、教育的各个方面，相信一定会对促进学术技术、产业发展、行业发展起到重要作用。

数智融合 应用赋能

数据显示，计算力指数平均每提高1点，国家的数字经济和GDP将分别增长3.6‰和1.7‰。算力作为数字经济时代新的生产力，已经成为经济社会高质量发展的重要支撑。

近几年，我国算力综合供给水平快速提升，算力产业创新能力持续增强，算力赋能千行百业成效显著。从超算行业来看，超算已为汽车制造、气象海洋、基因测序、新药研发、芯片制造、石油勘探等众多行业提供了灵活弹性、快捷高效、安全可靠的算力支持。如何跟上算力发展的步伐，凸显算力优势，实现算力资本、算力服务的协同互补，从而更好地赋能产业数字化和数字产业化成为热题之一。

中国科学院院士吴立新表示，数字孪生作为透明海洋技术体系的重要组成部分，将有效深化人类对海洋系统的认知与变化预测，赋能海洋能源、海底矿产、海洋生物资源高效安全开发、海洋高端装备智能制造、海洋航运等产业发展。“超算与人工智能深度融合的时代已经来临。它必将是一种新的科学范式，有重大的颠覆性创新。”吴立新说。

随着以大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术迅猛发展，全社会对算力提出了更高要求。国家高性能计算机工程技术研究中心副主任曹振南表示，已启动建设的超算互联网旨在连接产业生态中的算力供给、应用开发、运营服务、用户等各方能力和资源，并以互联网的思维运营超算中心，构建一体化超算算力网络和服务平台。

多维度创新 超算酿新机

预计在2023年，AI算力将首次超过通用算力。AI已成为算力增长的新引擎，在AI的驱动下，超算行业未来仍有巨大潜力可挖，新的技术和应用亮点会层出不穷。

近年来，“数字孪生”已成为学术界和支撑数字经济发展的一个炙手可热的概念。那么数字孪生到底是什么？能做什么？如何以高性能计算为支撑，构建地球系统的数字孪生呢？中国工程院院士、国防科技大学气象海洋学院研究员宋君强表示，在如今的智能化时代，地球系统数字孪生也相应地具有智能化的特征，即信息生之有智、以智赋能以及集成赋能。地球系统数字孪生是我们认识全球变化终极目标的重要的科学手段和基础工具，同时也是智能化时代研究地球系统科学的基础性科学底座。

而在现代世界中，有许多设备需要对大数据流进行本地处理。这些设备包括LCD和AMOLED面板等，它们是现代电视和显示器的基础。目前，FPGA和专用集成电路(ASIC)已广泛应用于对大数据流的本地处理。

俄罗斯自然科学院院士、俄罗斯西南州立大学高级研究员Alexander Arkhipov表示，视频信息流处理需要在LCD和AMOLED面板上实时执行大量计算。使用FPGA对视频信息流进行并行输送处理，不仅可以改变处理设备的功耗，还可以改变LCD和AMOLED面板本身的功耗，以及改善它们的特性，如亮度均匀性、最大亮度、对比度、寿命、成本等。与此同时，所有计算都在视频数据流的速度下进行，没有帧丢失，即实时进行。

随着ChatGPT的火爆，人类第一次让每个人都接触到了超算算力，也都体会到了超算算力加持下的人工智能对生产生活各方面效率的大幅度提升。这也直接导致了近期全国乃至全球高端超算算力极度紧缺的情况。

中国计算机学会常务理事，中国计算机学会高专委常委陈健在主题演讲中表示，算力网络是解决当前算力问题的最优模式。只要还有可用的超算算力，算力网络就能支撑用户完成计算任务。

已成功举办了十九届的CCF HPC China作为“放大器”的价值进一步凸显，对于高性能计算领域创新理念、技术、模式和应用的传播和推广起到了非常积极的作用，有效促进了高性能计算领域政产学研用资的协同发展，在不断彰显“中国算力”的能量与勃勃生机的同时，也能更好地为数字中国、科技强国建设铺路筑基。（肖春芳）