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王恩東院士:支撐多元算力芯片發(fā)展,平臺(tái)系統(tǒng)創(chuàng)新是關(guān)鍵

2021-10-28 17:38 3868

北京2021年10月28日 /美通社/ -- “人工智能帶來指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的算力需求,一方面多樣化的智能場(chǎng)景需要多元化的算力,巨量化的模型、數(shù)據(jù)和應(yīng)用規(guī)模需要巨量的算力,算力已經(jīng)成為人工智能繼續(xù)發(fā)展的重中之重;另一方面從芯片到算力的轉(zhuǎn)化依然存在巨大鴻溝,多元算力價(jià)值并未得到充分釋放。如何快速完成多元芯片到計(jì)算系統(tǒng)的創(chuàng)新,已經(jīng)成為推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?!痹?0月26日舉行的2021人工智能計(jì)算大會(huì)(AICC2021)上,中國(guó)工程院院士、浪潮首席科學(xué)家王恩東闡釋了計(jì)算系統(tǒng)創(chuàng)新在計(jì)算到智算轉(zhuǎn)變的產(chǎn)業(yè)新格局下的重大意義。

隨著人工智能在算法領(lǐng)域的不斷突破,不同數(shù)值精度帶來了跨度更大的計(jì)算類型,對(duì)計(jì)算芯片指令集、架構(gòu)的要求更加細(xì)分。圖靈獎(jiǎng)獲得者 John Hennessy和 David Patterson共同發(fā)表的《計(jì)算機(jī)架構(gòu)的新黃金時(shí)代》中提出:當(dāng)摩爾定律不再適用,一種更以硬件為中心的針對(duì)特定問題領(lǐng)域定制設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)的方法DSAs(Domain-Specific Architectures)會(huì)成為主導(dǎo),這種設(shè)計(jì)的核心在于針對(duì)特定問題或特定領(lǐng)域來定義計(jì)算架構(gòu)?;贒SAs思想設(shè)計(jì)的AI芯片,在特定AI工作負(fù)載上表現(xiàn)出遠(yuǎn)超通用芯片的處理能力,大大推動(dòng)了AI芯片的多元化發(fā)展。

王恩東認(rèn)為,芯片多元化為產(chǎn)業(yè)AI化的加速提供了重要的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和更加豐富的選擇。但是,芯片從造出來到大規(guī)模用起來,還存在巨大的產(chǎn)業(yè)鴻溝,“因此,如何將百花齊放的AI芯片轉(zhuǎn)變成一個(gè)通用性強(qiáng)、綠色高效、安全可靠的計(jì)算系統(tǒng),變得至關(guān)重要。”

然而,由于AI芯片在單一計(jì)算系統(tǒng)中往往高密度集成,帶來系統(tǒng)功耗、總線速率、電流密度的不斷提升,AI計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨巨大挑戰(zhàn)。例如一臺(tái)浪潮AI服務(wù)器,需要整合超過10000個(gè)零部件,包含50多類專用芯片、30多個(gè)技術(shù)方向以及100多種傳輸協(xié)議,涉及到材料、熱力學(xué)、電池技術(shù)、流體力學(xué)、化學(xué)等一系列學(xué)科;需要經(jīng)歷30多個(gè)流程、150多種加工和制造的工藝、280多個(gè)關(guān)鍵過程的控制點(diǎn),如何確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠性是一個(gè)非常精細(xì)且復(fù)雜的工程。

“從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到運(yùn)載火箭,要在循環(huán)、控制、結(jié)構(gòu)等很多領(lǐng)域做大量的工作。芯片到計(jì)算系統(tǒng)同樣如此,需要完成體系結(jié)構(gòu)、信號(hào)完整性、散熱、可靠性等大量系統(tǒng)性設(shè)計(jì)工作?!蓖醵鳀|院士用一個(gè)生動(dòng)形象的比喻,描述了計(jì)算系統(tǒng)創(chuàng)新的難度。

值得關(guān)注的是,計(jì)算系統(tǒng)創(chuàng)新的根本目的,就是要讓算力、算法和數(shù)據(jù)去服務(wù)數(shù)字經(jīng)濟(jì),去支撐科研創(chuàng)新,去推動(dòng)智慧轉(zhuǎn)型,這就需要加大以智算中心為代表的新型人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),以此推動(dòng)AI產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)AI化和政府治理的智能化。

對(duì)此,王恩東院士強(qiáng)調(diào)說:“我們一方面要重視智算系統(tǒng)的創(chuàng)新,加大人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),把從技術(shù)到應(yīng)用的鏈條設(shè)計(jì)好,從體系結(jié)構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件、開發(fā)環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域形成既分工明確又協(xié)同創(chuàng)新的局面。同時(shí),也要加快推動(dòng)開放標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),通過統(tǒng)一的、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),將多元化算力轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)度的資源,讓算力好用、易用?!?

消息來源:浪潮
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