软硬件协同创新 英特尔与生态搭档加快融合HPC和AI

2020年，一场突如其来的新冠疫情让环球进入到一个很是时候，而数字经技能的应用让人们在面临疫情时有了更多应对设施。出格是科技战疫正加快HPC在医疗规模的普及应用，原本行使HPC最多的是科研院所，在疫情时代医院、民众卫生防预等机构都开始行使HPC。

同时，跟着数字经济的崛起和大数据、人工智能等技能的快速创新和成长，大量的新研究要领和器材应运而生，科学计较泛起出了井喷式的需求。通例的计较手段远远无法应对伟大多样的新需求，各行各业急需计较机能强、服从高、合用广的高机能计较集群，促使HPC技能跨学科跨规模的融合。

英特尔公司数据平台团体副总裁、高机能计较奇迹部总司理Trish Damkroger汇报记者，高机能计较技能是一个很是基本的器材。不管是疫情的防控也好，照旧疫苗的开拓也好，都与此痛痒相干，这些事变会发生大量的计较以及其他的需求，高机能计较会被频仍地行使。

海潮团体AI&HPC副总司理赵帅也暗示，海潮在海内的教诲、科研等各个规模辅佐许多学校和研究所建树了他们今朝为止最大型的超算体系，来促进他们整个科学研究的发明。这与和英特尔的越来越细密的相助是密不行分的。二者正在配合促进在整个海内数据中心高机能计较各个规模傍边的高速成长。

Trish暗示，HPC和AI正处于一个融合临界点，英特尔在高机能计较规模不绝创新和实行，高效融合HPC和AI。好比英特尔至强可扩展处理赏罚器内置了人工智能指令集，可以辅佐用户加快人工智能事变负载。同时，英特尔也在跟生态体系的相助搭档一路，通过新一代跨架构同一软件栈oneAPI把人工智能附加的成果整合到真正的应用傍边。

软硬件协同创新

在HPC和AI的融合进程中，通用处理赏罚和事变负载优化加快的需求对付办理计划、工程和科学中早年不行能办理的题目至关重要。这改变了我们计划、构建和编程下一代超等计较体系的方法。同时，在一个单一的计较情形中，体系架构的创新正在举办，以优化事变流，并支持差异的HPC和AI应用措施需求。另外，可编程性正在被从头界说，以简化跨多种处理赏罚器和加快器的开拓，以支持普及的生态体系运用和创新，同时支持今朝普及行使的编程说话。

英特尔一向致力于构建技能基石，以制程和封装、XPU架构、内存和存储、互连、安详、软件六大技能支柱，同时也以全标准的存储和互连技能推进云边端的融合，引领计较创新。

在晋升算力方面，英特尔XPU异构整合和oneAPI实现软硬协同。XPU可包括多种差异架构，包罗在CPU、GPU、加快器和FPGA中陈设的标量、矢量、矩阵和空间殽杂架构组合。值得一提的是，英特尔最新宣布的GPU架构产物组合可带来计较机能的高效晋升。

在Trish看来，XPU的计策是与英特尔界说的应用特征很是相干的，英特尔提供差异的产物，包罗CPU、FPGA、加快器的选项，以及其他的产物对应应用的差异需求，这是一个较量焦点的观念。

在软件层面，oneAPI则是通过一套软件接口、一套成果库为开拓者提供差异架构上编程的便利性，同时已经开拓过的措施在架构演进进程中不必要从头开拓，从而等闲地迁徙到将来的架构上。

Trish说，oneAPI一向在一连更新迭代，英特尔但愿通过这样的软件开拓平台可以辅佐相助搭档和客户在软件移植方面的事变上提供加快。“oneAPI是开源的，可以支持到第三方的产物线，加快HPC和AI融合，镌汰客户的事变量。”

传输方面，英特尔提供了以太网、硅光子为代表的一系列技能，大幅晋升数据传输手段；存储方面，英特尔独具代表性的傲腾技能，打破内存和存储瓶颈，极大地晋升了数据、存储和内存的可用性、经济性和机动性。英特尔为智能边沿提供的软硬融合技能气力，为云边端技能融合打下坚硬的基本，引领智能边沿的进一步成长。

今朝，HPC云化趋势已经很是明明，而英特尔也跟云计较提供商有大量的相助，担保云计较提供商提供的处事可以满意大部门的HPC应用的需求，包罗提供一个高机能的焦点，提供更快的互连产物，提供更快的存储选项给到行业的最终用户。“我们在跟行业一线的云计较厂商相助，疫情加快更多中小型客户向云上HPC迁徙，这内里蕴含庞大的贸易机遇。”Trish说。

而在传统硬件方面，英特尔也在保持着持久以来的上风职位。据赵帅先容，依托基于英特尔至强可扩展处理赏罚器的π2.0平台，我们乐成运行了一个4.4万亿粒子的N体模仿（N-body）算力，或许行使了集群80%的节点，行使了高出512个节点，两万多个焦点，追踪了137亿宇宙演化进程，冲破了天文学N体模仿的天下记载。这一点是海潮连系英特尔与上海交大在π2.0上取得的很是重大的成就。

除了π2.0之外，海潮本年基于英特尔最新的Cascade Lake Refresh处理赏罚器，也为中南大学也计划了一套最强机能，今朝高校应该是最强计较手段的超算体系，赵帅暗示。这些都是我们跟英特尔基于我们最新的产物，一代一代的为中国的教诲和科研用户缔造更好的集群体系，也缔造更大的代价。

加快行业落地

前面我们提到医疗卫生康健行业对付HPC是刚性需求，英特尔跟上海瑞金医院国度转化医学中心连系打造了高机能计较和AI融合的平台，瑞金医院国度转化医学中心属于转化医学国度重大科技基本办法，它是“十二五”时代国度重点筹划的16项重大基本办法之一。

国度转化医学中心大数据平台认真人吕纲先容说，在本次疫情傍边，瑞金转化医学中心也和上海公卫中心举办了相助，对2020年1月20日-2月25日时代收治的326例患者，举办了病毒基因组、临床示意特点、免疫回响改变等数据的全面深度说明，个中112个COVID-19病例的病毒基因组举办了深度测序、组装息争析。相干研究成就最后也在《Nature》的主刊上获得了颁发，从收到样本开始测序，到后续数据的发生、说明、以及最后文章的撰写与提交，总共是短短的45天时刻，这个平台在个中起到了很是大的加快浸染。

从架构上，中心回收了英特尔傲腾的内存产物来扩充内存麋集型使命手段，也在实行行使DAOS这个漫衍式文件体系，陈设AI和一些组学计较的应用，通过它对数据快速流转的上风加快晋升项目标运行服从。DAOS体系提供很是快的并发、聚合的带宽，切合组学超大文件数目读入读出的说明需求。有的时辰，说明中还会发生大量的小文件，而傲腾内存可以大大加快这个说明进程。

（编辑：湖南网）

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