【腾讯】2024数字科技前沿应用趋势报告-智能科技跨界相变.pdf

2024-01-25
88页
12MB


⚫ 今年,全球各地高性能计算集群迎来向2.0架构( CPU+GPU )的升级潮,高性能计算集群、量子计算、云计算和边缘计算的“四算融合”也成 为高算 3.0 演进的新趋势,衍生新一轮科技探索。高算相关研究机构和企业纷纷加大了在计算单元、存储、网络互联、软件中间件、算法等关键 技术上的科研投入以适应新形势,并努力寻找穿越“内存墙”的有效路径。

⚫ 未来几年,高性能算力应用将爆发,以人工智能和科学计算模拟为代表的应用算法、软件、以及相关的研究成果和记录将迎来一轮刷新。加之可 持续计算的加大投入,高性能计算技术应用发展呈现快演进、重效能的新形势。


纠错量子技术实现“盈亏平衡点”:2 月,Google Quantum AI团队在《自然》杂志上发表名为《通过扩展表面码逻辑量子比特来抑制量子错误》的论文,证明将多个量子比特分组合成为一个逻辑量子比特的纠错方法可以提供更低的容错率,进而证明量子纠错达到“盈亏平衡点"最子计算机将“越纠越对”。这是量子计算发展的重要里程碑,为实现通用计算所需的逻辑错误率指出了新的途径。

盘古气象模型投入欧洲气象预测:7 月,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布了4月和7月进行的对比测试报告,将华为盘古气象模型于欧洲数值模型进行了对比。报告显示,盘古气象模型在一系列精度指标上展现出优势,在处理气象学家关心的极端天气预报方面表现出色。其1 小时-7 天的预测精度均高于传统算法 operational lFs,同时预测速度提升 10000 倍。相关论文也发表在《自然》杂志

首个RISC-V高性能服务器集群交付:9 月,算能与山大共同研发了面向高密度计算和数据中心场景的 RISC-V 融合服务器集群方案正式交付,这是 RISC-V 在数据中心的首次商业落地,标志着 RISC-V 正式迈入高性能计算领域。该集群共有 3072 核,采用 48 颗算能科技 SG2042RISC-V SoC 64 核 CPU芯片。

最新E级高性能计算机 Jupiter 开建:10月4日,欧洲高性能计算联合组织EurOHPC启动了欧洲第一台百亿亿级高性能计算机JUPITER的建设。该系统专为科学和工业领域的最大可能模拟和人工智能应用而设计,预计 2024 年推出。JUPITER采用了当前最先进的高性能计算技术方案包括欧洲自研 CPU Rhea、英伟达GH200、 液冷机柜等,此外系统还预留了量子计算和神经形态计算的扩展规划。



• 随着高性能计算机群不断引入web 服务和容器化等云计算技术,以及云计算平台开始提供分布式高性能虚拟机服务,两者技术栈开始迅速同化;传统高性能计算与量子计算的融合,成为未来高性能算力跃升的高潜路径,世界各大研究机构纷纷开展试验;量子计算系统的扩展引入了集群的思路,量子云平台将成为量子计算软件开发和应用探索的重要基础设施;高性能、低功耗的芯片技术正在培育高性能边缘计算的基础,云边协同的分布式架构将成为高性能计算未来的典型架构之一。


高性能芯片多元发展,QPU发展由数量转向质量

• 既谷歌和亚马逊,微软、 Meta 今年先后发布自研高性能芯片;而老牌芯片公司也相继补齐 CPU 和 GPU 产品矩阵;同时,ARM和RISC-V芯片 在高性能领域的应用探索也在增加,高性能芯片性能之争加剧;冯诺依曼架构的“内存墙”越发明显,业界纷纷采用存算一体技术,提升现有芯片性能的同时,研发神经形态计算芯片,探索“破墙”之路;量子比特制备的各条技术路线均有进展,竞争更加激烈;而芯片互联、逻辑量子比特制备等突破,显示量子计算芯片发展开始追求质量和实用。


• 云原生技术的加快普及,以及虚拟化和容器化技术与传统计算变成平台的结合,将加快AI 计算和传统科学计算应用的大规模迁移,高性能算力 的潜力将进一步得到释放;人工智能大模型的研发、科学计算应用软件的迁移,以及科学计算建模算法与人工智能技术的结合,将比预计的快许多,科学家和科研团队的生 产力将迅速提高,科学研究将迎来快速进步的新形势。


• 可持续计算,是数字经济和双碳目标背景下,高性能计算技术演进历程中的路标和灯塔。拥有可持续高性能计算的技术,也将成为重要的竞争力;环境可持续的同时,计算能效将成为评估高性能计算技术先进性的重要指标,存算架构、冷却技术、计算软硬件和供需匹配3条路径将并行展开探索;机器学习、神经网络等人工智能技术与传统科学计算建模的结合,将有助于大大提升建模效率和模拟精度,进而提高能效。



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