算力工程師在調(diào)試設(shè)備線路。

運維工程師在對設(shè)備進行例行維護。

“巢湖明月”超級計算機。

以上圖片均為阮夢生攝

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算力是什么？對你我生活有什么影響？作為數(shù)字經(jīng)濟時代的新質(zhì)生產(chǎn)力，算力的飛速發(fā)展正推動人工智能等前沿技術(shù)加速推廣，進而服務(wù)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、民生保障等領(lǐng)域。

近年來，作為綜合性國家科學(xué)中心，安徽合肥瞄準需求、搶抓機遇，建設(shè)了包含我國首個國產(chǎn)萬卡算力集群的新一代算力集群，有力推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

打開軟件，說出指令，不到5秒，一個初具邏輯的文本隨即生成。

不單是文本生成，知識問答、邏輯推理、音視頻制作……人工智能大模型因其豐富且便捷的功能，已成為不少人工作生活的好助手。

現(xiàn)今人工智能越來越“智慧”的背后，是看不見、摸不著的算力在支撐。

何為算力？顧名思義，就是計算能力，即設(shè)備單位時間可處理的信息數(shù)據(jù)量。數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，算力通過對數(shù)據(jù)的分析、加工、處理，成為推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

算力是怎樣發(fā)揮作用的？又將如何影響你我日常的工作生活？近日，記者走進安徽合肥“巢湖明月”新一代算力集群，與建設(shè)運營團隊在一個個巨型機房里尋找答案。

快速完成海量計算，如何做到？

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)“機器化學(xué)家”實驗室里，一種新型研究模式讓人眼前一亮：這里沒有忙前忙后的科研人員，只有一臺動作靈活的機器人在操作臺之間來回穿梭。

借助它，中科大江俊教授團隊僅用5個星期，就從55萬種金屬配比中找出最優(yōu)高熵催化劑。而這一過程需要閱讀1.6萬篇論文、進行2萬組理論計算、分析200組全流程機器實驗數(shù)據(jù)。

如此大的計算量是怎樣在短時間內(nèi)完成的呢？答案藏在不遠處的合肥先進計算中心。

來到合肥先進計算中心，映入眼簾的是一座巨大的淡藍色立方體。玻璃立方內(nèi)，一臺名為“巢湖明月”的超級計算機占據(jù)著上下4層共計200多平方米的空間。

“這臺計算機光服務(wù)器就有1500多臺，它的計算能力達到了12P，即每秒鐘的運算能力為1.2億億次。”合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營有限公司多元算力服務(wù)中心主任張云蕾介紹，“全國14億多人，每人每秒做一次計算，需要將近100天才能做完1.2億億次，而我們這臺計算機1秒就能完成。”

“有了這臺計算機的支持，我們的‘機器化學(xué)家’就擁有了‘超強化學(xué)大腦’。”江俊一臉自豪，“它能不知疲倦地執(zhí)行計算任務(wù)，得到最優(yōu)的實驗配方。”

不只是科研領(lǐng)域，當(dāng)下，算力已經(jīng)和生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系在一起。近年來，無論是綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)，還是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，合肥都對算力展現(xiàn)出迫切需求。

瞄準這一需求，合肥積極開辟算力新賽道。2021年6月，“巢湖明月”超級計算機正式對外服務(wù)。2023年，合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營有限公司超前布局，建設(shè)了100P級的算力中心，緊接著又與科大訊飛共同建設(shè)了3000P級國產(chǎn)萬卡算力集群。

“去年，我們又在算力集群上部署了3臺量子計算機，探索建立起全國首個量超融合計算中心。”合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營有限公司總經(jīng)理屠冉介紹，眼下，“巢湖明月”新一代算力集群初具雛形。

走全國產(chǎn)技術(shù)路線，怎么攻堅？

在中國超級計算機發(fā)展史上，有一段受制于人的經(jīng)歷：上世紀80年代，我國從海外高價購置了一臺超級計算機，但在使用時卻處處受限——為了防止技術(shù)泄露，外方要求把設(shè)備放在一間全透明的玻璃房里，并控制著機房鑰匙和開機密碼，我國科學(xué)家要經(jīng)過授權(quán)才能進入，且所有操作必須在外方人員的監(jiān)控下進行。

“‘巢湖明月’玻璃立方的外觀設(shè)計，就是希望大家不要忘記這段歷史。”屠冉告訴記者，最初布局算力集群時，在技術(shù)上有兩條路線可選：一條是采用非國產(chǎn)芯片，這在當(dāng)時是技術(shù)主流；另一條是走全國產(chǎn)路線。“高新技術(shù)是討不來、要不來的。我們團隊經(jīng)過反復(fù)調(diào)研分析，最終認定，必須建立自主可控的算力體系，走國產(chǎn)化這條‘難而正確’的路。”

國產(chǎn)化的道路難在哪？首先是接受度問題。屠冉坦言，當(dāng)時，各類科研團隊、客戶企業(yè)對進口芯片搭建起的算力體系已經(jīng)形成使用習(xí)慣，加之國產(chǎn)算力芯片的性能跟前者相比仍有差距，一開始大家都不太愿意用。其次是技術(shù)難度大。想要建設(shè)3000P級全國產(chǎn)萬卡算力集群，國內(nèi)尚無成熟經(jīng)驗可借鑒。

“為了啃下這塊硬骨頭，2023年7月，我們同科大訊飛、華為組建起數(shù)百人的聯(lián)合攻關(guān)團隊，并把工作計劃安排精確到天，實行日報日清制度。”聯(lián)合攻關(guān)團隊技術(shù)負責(zé)人潘青華回憶，組網(wǎng)過程中，單是光纖就有3.5萬多根。網(wǎng)絡(luò)怎么排布？連接后能否跑通？……每一步，對于團隊而言都是“摸著石頭過河”。

機房改造、設(shè)備部署、光纖接入……經(jīng)過107個晝夜的奮斗，2023年10月，我國首個國產(chǎn)萬卡算力集群跑通！張云蕾回憶：“集群點亮的那一刻，不少團隊成員流下激動的淚水。”

隨后，團隊又加緊訓(xùn)練，在2024年1月，國產(chǎn)算力集群性能達到當(dāng)時同類型進口算力集群的90%。合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營有限公司副總經(jīng)理井梅生介紹，算力集群自運營以來，平均負載率穩(wěn)定在84.59%，峰值負載率達到91.53%，基本處于飽和運行狀態(tài)，服務(wù)質(zhì)量得到用戶好評。

統(tǒng)籌調(diào)度算力資源，效率多高？

江淮汽車股份有限公司研發(fā)中心，工作人員利用數(shù)字孿生技術(shù)模擬汽車碰撞，分析高速碰撞時各個零部件以及假人損傷情況。

這樣的試驗過去主要依賴實車碰撞，周期比較長?，F(xiàn)在依托算力集群先進行仿真實驗分析，得到大量相關(guān)數(shù)據(jù)后，再進行實車碰撞驗證，相關(guān)環(huán)節(jié)研發(fā)周期縮短了30%以上，顯著提高了研發(fā)效率。

從工業(yè)生產(chǎn)到科研探索，算力之所以成為新質(zhì)生產(chǎn)力，在于它能夠賦能千行百業(yè)。

新能源汽車、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測……駐足“巢湖明月”新一代算力集群展廳，一項項算力賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例令人目不暇接，一個個模擬應(yīng)用場景及研發(fā)產(chǎn)品令人印象深刻。

據(jù)了解，自2021年6月對外服務(wù)以來，“巢湖明月”新一代算力集群積極服務(wù)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、民生政務(wù)等領(lǐng)域，已累計服務(wù)700多家科研院所、近6000個用戶，累計交付超34.7億核時的CPU算力、1.56億卡時的人工智能算力，保障計算任務(wù)超1000萬次。

“如今通過與國家超算互聯(lián)網(wǎng)連接，我們還能調(diào)度來自江蘇、浙江、上海、四川等14個省份20多家超算和智算中心的算力。”屠冉介紹，去年6月，中國科學(xué)院等離子體物理研究所需要峰值約1萬核的計算資源，“如果用本地的算力，就要排隊等待一個月。我們通過平臺調(diào)度了外地的算力資源，有效保障任務(wù)按時完成。”

今年以來，合肥全力打造國產(chǎn)算力生態(tài)高地，升級發(fā)布了城市算力池計劃，進一步集聚各地國產(chǎn)算力資源。目前，合肥市大數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營有限公司直接納管的算力已近2萬P。

夜幕降臨，“巢湖明月”機房里的指示燈還在不停閃爍。玻璃立方亮起，科技創(chuàng)新的步伐繼續(xù)前行。