联想认为将定义 HPC 未来的三大趋势

联想认为将定义 HPC 未来的三大趋势

高性能计算(HPC) 正在进入一个新时代：联想首席技术与创新官Massimo Chiriatti对此深信不疑。一个新时代将由客户对节能高性能计算系统的需求、更容易获得技术以及人工智能项目的“合作伙伴关系”来定义。这反过来又有助于解决人类面临的一些最大问题，从气候变化到人口过剩。

满足这些需求导致了三个关键趋势：百亿亿次计算，它将 HPC 的性能和能源效率提升到一个新的水平；人工智能，正在与 HPC 融合以解决人类最困难的一些问题；和高性能计算即服务 (HPCaaS)，它正在向新的受众开放 HPC。

百亿亿次计算的重要性

百亿亿次计算是每秒 1 万亿次计算的阈值，即每秒 1,000,000,000,000,000,000 次。它被一致誉为高性能计算新时代的开始，它将使科学家能够比以往更有效地取得更重要的成就，例如气候建模和理解人脑。

实际上，它代表了高性能计算的前沿：就像一级方程式 (F1) 赛车一样，它是创新的源泉，将随着时间的推移在更广泛的商业计算市场中传播。在 F1 中，动能涡轮增压器和能量回收系统等技术是为精英运动而设计的，但现在几乎每辆车都可以使用。

Exascale 计算与 F1 一样，专注于效率以及如何在物理定律的限制下实现更佳性能。同样，百亿亿次计算在能源使用和可持续性方面存在巨大挑战：如何在保持数据中心范围内的同时实现这一性能水平. 为了更具可持续性，HPC 系统需要提供高效的性能。这种性能水平还需要高效的冷却系统，以确保提高可靠性和性能。在联想，我们使用 Neptune 热水冷却系统，与传统的空气冷却相比，该系统的散热效率可达到 90% 以上，冷却服务器机架所需的能源减少 40%。

联想有一种我们称之为“exascale to everyscale ”的设计理念，也就是说，exascale 计算的进步级联到其他级别的高性能计算。大多数公司不需要实施耗资数亿的百亿亿次系统，但他们仍然可以实现附加值，例如通过使用千万亿次系统（“仅”每秒 1,000,000,000,000,000 次计算）。

因为 HPC 是为人工智能而生的

在前沿研究方面，人工智能 (AI) 和 HPC 之间的融合是显而易见的，并且这两种技术经常共生。对高级人工智能模型训练所需的计算能力日益增长的需求在采用 HPC 技术时得到了“自然”的回应。还有一个交叉点，在传统的 HPC 工作流程中使用 AI 以提高研究效率。

借助 HPC，人工智能和机器学习 (ML Machine Learning ) 正在帮助研究人员解决人类最严重的一些问题。从寻找未来几十年养活世界人口的新方法到诊断威胁视力的视网膜疾病，HPC 系统为全球大学和企业提供了进行尖端人工智能和科学相关研究的计算能力。

基于人工智能和高性能计算的研究正在解决气候变化导致的粮食减产问题。粮食作物的产量已经在下降，由于人口增长，全球粮食产量必须增加 50% 才能跟上不断增长的需求。

最终结果是人类需要新的、更有效的方式来种植粮食。HPC 将是解决这个问题的关键，它使用与人工智能相结合的强大而高效的计算基础设施来处理从卫星图像、天气报告甚至现场传感器等来源收集的大量数据。

在医疗领域，由 HPC 提供支持的人工智能可以开辟一种全新的疾病治疗方式，人工智能提供了为每位患者量身定制护理所需的知识。“个性化医疗”有望改变我们治疗疾病的方式，但抓住所有机会需要巨大的计算能力。

联想基于 HPC的GOAST（基因组优化和可扩展性工具）将人类基因组测序过程从 150 多个小时加速到 18 分钟，使个性化医疗的曙光成为可能。

更便捷的消费方式

与许多其他计算领域一样，“即服务”模型正在改变 HPC 的使用方式，并使世界各地的研究人员更容易使用它。

基于云的高性能计算是高性能计算增长最快的领域，使组织能够快速增加额外的容量。“即服务”模式的增长速度比其他任何模式都快，15% 的市场已经在云中。

使用 HPCaaS，用户可以以最少的资本投资按月付费，通过消除过度配置来降低总成本。客户可以使用最好和最新的高性能计算技术，并在它们过时时对其进行更新。当谈到增加额外的力量时，你所要做的就是询问。

HPC 将使世界变得更美好

这些趋势将定义HPC在这十年及以后的潜力。当谈到人类面临的最严重的问题时，从疾病到气候变化再到天气预报，HPC 与人工智能并肩工作以提供解决方案。HPC 正在迅速发展，这要归功于提供创新的百亿亿次计算技术，这些创新将使未来的发现成为可能，并且归功于“即服务”模型使越来越多的研究人员可以使用这项技术。

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