【观察】联想：以融合计算之力，释放HPC新红利

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毫无疑问，人工智能已成为高性能计算（HPC）市场最新的风向标。

可以说，HPC和人工智能有着天然的联系，HPC不仅可以加速人工智能的快速发展，同时随着人工智能的不断成熟，又反过来促进HPC系统更好的部署和应用，因此二者之间是相互促进、相互融合的关系。

在此过程中，在HPC和AI计算中均扮演了重要角色的联想，也正以融合计算之力，推动HPC和AI的深度融合。在联想的不断努力下，HPC未来创新的边界正在被重新定义，基于HPC的各种创新应用也得以无限的延伸和拓展。

正如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，在2019联想全球超算峰会所言：“联想将继续以‘全球化+中国特色’作为业务战略，充分发挥自身优势，构建高度安全、可信的信息产业基础设施，帮助企业智能化转型，推动中国企业实现技术升级与产品创新，开启‘融合计算’的新元年。”

重新定义的HPC市场

我们知道，HPC最早的应用领域是在科学计算，包括国防、航空、能源、电力、汽车、生物、气象、仿真等领域，因此HPC亦被称之为“国之重器”，它不仅代表着一个国家在科学计算方面的实力，更是一个国家在经济建设中打造核心竞争力的关键武器。

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

与此同时，HPC经过一代又一代的不断进化和迭代，特别是随着人工智能应用的快速崛起，更使得HPC不仅在科学计算领域的贡献日益突出，同时也被人们广泛应用于自然语言、图像识别、自动驾驶等人工智能的新领域。

但是，随着AI在过去几年的加速发展，AI对计算能力的消耗速度，远比想象的要快得多，尤其是随着神经网络层数的增大，层间连接的增加，数据规模的不断膨胀，加上未来新的模型和新型算法的出现，让AI对计算能力的需求出现了指数级的增长，由此也对HPC未来的发展带来了新的挑战。

在联想集团副总裁黄莹看来，过去HPC在传统计算中扮演的角色，主要集中在需要极高计算量的建模与仿真工作领域，需要HPC系统在超高速、高容量方面不断“向上扩大”的架构上执行。

如今，随着大数据分析、深度学习和人工智能成为HPC的核心组件，对研究部门、政府机构和企业来说，其往往需要处理大量仿真结果或将科学与工业设备所产生的大量复杂数据输入到数值模型中，这也意味着大数据和人工智能在给HPC带来各种新机会的同时，也对计算能力提出了更高的要求。

联想集团副总裁黄莹

可以看到，HPC与大数据分析乃至人工智能的融合，不仅可以满足更多新的计算要求，也能推动更多新应用场景的出现，具体来说：

一是，在流数据处理领域，对于科学和工业HPC应用，如天体物理学、数字孪生等而言，重要的是对输入的数据具有及时处理的能力，而通过融合的能力，未来大数据计算的近实时处理架构和流处理功能，在这方面可以发挥更大的作用，也具有很好的前景。

二是，在就地/在途领域，通过就地处理获得的数据，可以让HPC的数据集处于后处理环境中，用于离线可视化，处理和分析等方面。未来，通过将边缘计算与集中式云/HPC处理相结合，还能与多处理步骤场景相结合。

三是，在传统HPC仿真与深度学习的融合领域，通过两者的相互融合，可以大大减少计算量的同时改善仿真结果。调查显示，通过深度学习的引入，可以让HPC仿真具有增强和补充现有仿真的潜力，并在连续迭代之间引导仿真发展的方向。

四是，在最大化运营效率和吞吐量领域，未来越来越多的部门需要对大数据流（如监控数据）进行实时分析，并预测未来系统行为与状态，以及规范性系统管理，以适应生产系统策略，实现复杂的资源管理和编排决策等。

不难看出，大数据和人工智能的爆发，在促进HPC发展的同时，也给HPC带来了前所未有的机遇和挑战，这就需要从更高的维度对HPC进行优化乃至重构，才能最大化的解决上述挑战。

全方位推动融合计算

在此背景下，在2019联想全球超算峰会上，联想正式提出了“融合计算”的新理念，同时发布了全新的“深腾X9000融合计算平台”，希望以HPC为核心，聚焦技术融合、行业融合、生态融合，从三个方面助力行业破局，与更多的企业共同面对未来的发展与挑战。

首先，在技术融合上，联想全新发布的“深腾X9000融合计算平台”，集合了AR/VR、分布式训练、人脸识别、语义识别等基本能力，支持服务器HG680X、HG690X，以及采用第二代英特尔至强可扩展处理器的SR650、SR670等产品，以强大计算能力，加速智慧金融、智慧物流、智慧供应链、智慧医疗等多个行业的创新实践。

同时，“深腾X9000融合计算平台”在异构性、集成性和智能化上，联想也做了全新的升级和优化。例如，在异构性上，深腾X9000是异构计算处理平台，着重升级了GPU服务器SR670，能够平衡CPU和GPU不同负载，更加具有灵活、紧凑、高效、散热好等优势，此外，还搭载第四代温水水冷技术“海神”，让数据中心运行效率提升高达50%。

在集成性上，深腾X9000支持集成交付、集成管理、集成研发等3种流行的计算机视觉场景，支持联想CPU/GPU/Xeon Phi/FPGA/寒武纪等异构平台；在智能化上，深腾X9000搭载新一代智能超算平台LiCO 5.3，能够在一个集群中，支持HPC和AI作业的统一资源调度。

其次，在行业融合上，联想目前也正在为科研、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，为解决人类面临的各类挑战贡献出巨大的力量。

其中，在载人航天领域，联想HPC曾为“神舟九号”、“神舟十号”和“神舟十一号”载人航天发射任务提供了强大的技术保障，稳定、高效地承载了大量重要的计算工作；在教育科研领域，联想为南方科技大学部署了高性能集群“太乙”，帮助师生大大降低了采购超算资源的时间，节约了研究经费；在智能制造领域，联想HPC为长城汽车提供前端到后端的完备保障，实现资源最大限度的利用，保障研发与生产的效率，推动中国汽车产业的发展，这些案例也充分说明了联想HPC真正做到了与行业的深度融合。

最后，在生态融合上，联想也进一步加强与各领域合作伙伴的密切联系。在硬件层面继续加深与英特尔、NVIDIA、寒武纪等厂商的合作；在软件层面主动开放生态系统，吸引主流软件厂商加入联盟；在应用层面，联想创投投资了Face++、银河水滴科技等有潜力的科技创新公司，打造了从硬件到软件到行业应用的完整生态圈。

不仅如此，联想也组建了完整的HPC人才团队，其中包括联想集团首席科学家祝明发带领的HPC专家团队，联想CTO芮勇和徐飞玉博士带领的人工智能团队。此外，联想还与北京航空航天大学携手共建联合实验室，双方充分发挥自身优势，在提升科研实力和产品技术水平的同时，也致力于为企业培养更多的实战型人才，为HPC领域提供丰富的人才储备。

由此可见，通过在技术、行业和生态三个方面的不断创新和努力，联想让HPC和AI的加速融合成为了现实，无疑也把整个HPC行业带上了一个全新的阶段。

联想释放HPC新红利

值得一提的是，在刚刚结束的世界超算大会（ISC 2019）上，联想也以173套的成绩再次蝉联HPC TOP500榜单全球第一，巩固了全球最大HPC提供商的地位。

联想数据中心业务集团全球高性能计算与人工智能技术
高级总监Scott Tease

对此，联想数据中心业务集团全球高性能计算与人工智能技术高级总监Scott Tease认为，联想HPC之所以跃居全球第一，背后的关键原因包括三个方面：始终坚持技术创新；深入洞察客户需求；以及不断的推动HPC的普惠化，释放HPC带来的新红利。

第一，在坚持技术创新方面，联想HPC不断在软硬件领域“求新求变”。例如，联想是世界上首个提供温水水冷系统的厂商，也是在这个领域最为领先的公司。

目前，联想已推出第四代温水水冷解决方案“海神”系统，其中包括Direct-to-Node温水水冷技术、后门热交换器、以及由空气和液体冷却组成的混合冷却技术，同时最新的“海神”平台采用了50℃的温水进行水冷，能使数据中心的运行效率提升高达50%，可以说为HPC系统的低能耗、节能环保指明了重要发展方向。

此外，联想的智能超算统一平台LiCO，也整合了包括人脸识别、深度学习、自然语言等一系列应用，同时融合了主流的人工智能框架，不仅可以支持各种深度学习应用，也能够全方位的支持冷冻电镜技术的探索等等。

第二，在洞察客户需求方面，联想HPC全球化的布局和客户的多元化，也让联想在洞察和了解客户需求方面始终“快人一步”。特别是在教育科研领域，目前全球前25所研究性大学中，就有17所运行联想HPC的解决方案。

其中，哈佛大学通过联想ThinkSystem SD650构筑了坚实的计算节点，同时也在北美第一个安装使用了联想的“海神”水冷技术，降低了45%的能耗；而多伦多大学部署了包含1500个节点的联想ThinkSystem SD530集群，并在支持自适应路由的Dragonfly+拓扑结构中与Mellanox InfiniBand EDR交换机实现了互联。

Scott Tease说：“全球化的布局和客户的多元化，让联想从众多客户中了解到了各种不同的需求，而我们也把这些需求转变为最新的解决方案，由此赋能给全球更多的其他行业的客户。”

第三，在推动HPC普惠化方面，联想不仅在HPC前沿技术领域不断坚持投入，同时也积极推动HPC的普惠化，让HPC更好的服务好企业级市场的客户。

在E级计算方面，联想目前也在积极行动，除了水冷系统之外，联想在2018年也与Mellanox展开合作，交付了基于EDR的共享I/O，这可以为每个服务器提供高达100GB的存储能力，这样就可以通过更少的部件，为客户带来更少的成本、更少的功耗和更少的复杂性。

但联想也希望把在E级计算探索出来的新技术，应用到更多的领域和客户。Scott Tease说：“这些全新的技术可以用于构建万亿级系统，也可以构建中小型的HPC系统，这样才能让更多的用户也可以在E级计算到来时获得收益。”

综上所述，作为全球最大的HPC解决方案供应商，联想希望在未来把HPC和人工智能等新技术变成像水和电一样的新生产力，降低企业的HPC使用门槛，推进HPC的规模化应用，实现HPC的普惠经济，最终更好的赋能全行业的数字化、智能化转型。

总结

今年是联想HPC发展的第20年，从1999年联想组建HPC部门，联想经历了HPC从无到有、从跟随到领先的发展之路。可以说，过去这20年来，联想在HPC领域不断探索，不断优化产业格局，并取得了瞩目的成绩。

在我看来，在这背后也体现出了联想HPC的两个重要特质，那就是在专业、专注，脚踏实地的同时，又胸怀梦想，并敢于创新求变，这让联想最终成为了HPC领域的“王者”。

而在未来，联想也正以“融合计算”之力，通过加速技术、行业和生态的融合，释放HPC的新红利，这不仅是联想希望让更多企业受益于HPC普惠化带来更多价值的决心和信心的体现，也是联想HPC在新时代发展的新方向，更是其价值使命的一次新飞跃。

申耀的科技观察，由科技与汽车跨界媒体人申斯基（微信号：shenyao）创办，16年媒体工作经验，拥有中美两地16万公里自驾经验，专注产业互联网、企业数字化、渠道生态以及汽车科技内容的观察和思考。