0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

中国HPC的高潜力与AI融合的未来

AI芯天下 来源:半导体产业纵横:中国H 2023-09-10 10:53 次阅读

前言:

如今生成式AI风头正热,并且又是一次新产业革命的引爆点;

而这个引爆点之所以能出现,离不开背后的HPC高性能计算与大数据基础设施这两点;

目前新的增长热点出现,HPC与AI正在加速融合之中。

全球正在进入HPC大周期

受益于其以更高的速度处理大量数据的能力,全球超算行业应用主要集中在生命科学、CAE、机械工程、金融、EDA、地理、机械设计、政府、学术研究、国防和气象等领域。

根据Hyperion Research的统计数据,2022年全球超算行业市场规模为309.55亿美元,同比增长4.24%,预计今年全球HPC市场预计将增长至500亿美元。

云端HPC部署方面,根据数据显示,2020-2022年,用户上公有云的速度和应用速度加快,促使HPC云上支出增速大大高于HPC线下本地部署规模,2022年全球HPC云上支出市场规模达到63.04亿美元,同比增长23.61%。

1bf34956-4f0d-11ee-a25d-92fbcf53809c.png

HPC的高速发展对底层芯片提出了新的要求

一个完整的计算机系统,通常由硬件系统和软件系统两大部分组成,其中硬件是计算机系统运行的基石,而硬件由各种各样的芯片集合组成。

这意味着在高性能计算高速发展的时代,对CPUGPU、TPU、NPU、FPGAASIC、SoC等高性能计算芯片,以及通信芯片、接口芯片、存储芯片等的需求量有望持续上升。

在百亿级市场的积极驱动下,各大主流芯片企业皆纷纷入局高性能计算市场并加大投入,以期望在市场红利期分得一块蛋糕。

对于高性能计算来说,算力是第一要素,通常需要达到每秒万亿次级的计算速度,这对系统的处理器、内存带宽、运算方式、系统I / O、存储等都提出了更高的要求。

如何解决构建下一代超级计算机面临的性能、延迟、功耗及安全性问题,成为了行业关注的重点。

全球超级计算机排行榜单

超级计算机,是HPC的主要实现方式之一。

此前,HPC由于其专业度极高的特点被局限在科研实验室、大型企业和特定的学术组织研究中。

不过随着近两年AI技术IoT应用之间的互相驱动,5G将数据传输管道大大拓宽之后,给了数据囤积量进一步拓展的空间,让HPC也逐渐变得日益重要。

目前,国产高性能计算机已经取得了不错的成绩。

在61期全球超级计算机 TOP500 榜单中,中国国家并行计算机工程技术研究中心(NRCPC)开发并安装在位于中国江苏省无锡市的国家超级计算中心的神威太湖之光以 93 Pflop/s位列第七。

神威·太湖之光超级计算机甚至曾连续获得top500四届冠军,该系统全部使用中国自主知识产权的处理器芯片。

天河二号甲(银河二号甲)是由中国国防科技大学(NUDT)开发并部署在中国广州国家超级计算机中心的系统,目前以 61.4 Pflop/s 被列为第十名。

天河二号采用麒麟操作系统,目前使用英特尔处理器,将来计划用国产处理器替换。

1cbab612-4f0d-11ee-a25d-92fbcf53809c.png

HPC成国际芯片龙头争夺要地

为了做HPC领域的领导者,英伟达AMD、英特尔在 HPC 应用领域也是进展不断。

迄今为止,英伟达已推出了面向HPC和AI训练的 Volta、Ampere、Hopper 等架构,并以此为基础推出了V100、A100、H100等高端 GPU。

其中Hopper H100采用台积电4 nm工艺,具有800亿个晶体管,在性能、效率上远超Ampere A100,是英伟达专为超级计算机设计的产品

英伟达还发布新一代GH200 Grace Hopper 超级芯片平台,是一款为大规模AI和高性能计算应用量身打造的加速芯片。

AMD已经在高性能计算领域推出一系列性能领先的产品,涵盖了服务器CPU、加速器,桌面CPU、移动CPU等众多领域,全方位覆盖数字经济的高算力需求。此外,充分利用小芯片技术,用先进的2.5D和3D封装技术,使AMD能够灵活的进行异构计算解决方案系统级优化。

作为高性能计算领域的创新引领者和推动者,英特尔近年来推出了英特尔至强处理器,英特尔至强融核处理器(Xeon Phi)、3D XPoint全新非易失性存储技术、英特尔可扩展系统框架(英特尔SSF)以及英特尔Omni-Path架构 (Intel OPA)等众多创新产品和技术。

英特尔基于Xe HPC微架构的数据中心GPU Ponte Vecchio是迄今最复杂的SoC,包含1000亿个晶体管,提供领先的浮点运算和计算密度,以加速AI、HPC和高级分析工作负载。

未来计算架构的发展趋势是CPU和GPU融合集成,从而形成互联、互补、互通的融合模式,以缩小计算和存储单元的通信成本。

HPC与AI互相融合

HPC与AI、大数据、数据分析和量子计算的融合加速了基础设施整合,以实现从小规模、中型到EB规模的最佳性能/成本比,并创造出以前没有涉及的新HPC业务市场。

并行化深度学习:深度学习是AI的重要分支,但在训练大型深度神经网络时需要大量的计算资源。

HPC技术可以通过并行化计算和优化算法,加速深度学习的训练过程。

高性能优化:AI算法中存在很多计算密集型任务,如矩阵运算、卷积等。

通过使用高性能的计算库、优化算法和并行计算技术,可以提高算法的计算性能和效率,减少运行时间。

分布式推理:在部署大规模AI模型时,分布式推理技术可以通过将模型分发到多个计算节点上,并利用HPC集群的计算能力,加速推理过程。

这种并行推理技术可以提高响应速度和吞吐量,适用于实时应用和大规模数据处理。

多模态融合:AI算法通常需要处理多种数据类型和模态,如图像、语音、文本等。

通过结合HPC技术,可以实现多模态数据的并行处理和融合。

大规模数据处理:AI算法对于大规模数据的处理和分析需要强大的计算能力和存储系统。

HPC技术可以提供高速的数据传输、分布式存储和并行计算能力,以支持大规模数据的处理。

结尾:

超算基础设施群建设已成为各国推动科技创新的重要着力点,新一代计算系统的陆续上线为实现更大规模、更复杂的超算应用提供了基础。

同时,高性能计算与AI的融合在推动超算系统与应用发生巨大且迅速的变化,超算技术的发展面临越来越多的挑战。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • AI
    AI
    +关注

    关注

    87

    文章

    30830

    浏览量

    268995
  • HPC
    HPC
    +关注

    关注

    0

    文章

    316

    浏览量

    23765
  • 超算
    +关注

    关注

    1

    文章

    115

    浏览量

    9072

原文标题:趋势丨中国HPC的高潜力与AI融合的未来

文章出处:【微信号:World_2078,微信公众号:AI芯天下】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    云计算和HPC的关系

    尽管云计算和HPC在架构、应用场景和成本效益等方面存在显著差异,但云计算和HPC之间并非孤立存在,而是相互补充、协同发展的关系。下面,AI部落小编带您探讨云计算和HPC的关系。
    的头像 发表于 12-14 10:35 104次阅读

    万兴科技亮相AMD东京AI & HPC大会

    近日,AMD主办的Advancing AI HPC大会,不仅展示了万兴科技在AI技术领域的深厚积累和创新实力,也为公司进一步拓展国际市场、提升品牌影响力奠定了坚实基础。
    的头像 发表于 12-12 10:43 194次阅读

    维谛技术(Vertiv):未来HPC,你想象不到的酷炫变革!

    狂飙!当HPC(高性能计算)遇上AI,科研效率直接起飞啦!想知道支撑HPC+AI深度融合背后的秘密武器?一起探秘“超智融合”的新思潮,解锁
    的头像 发表于 10-30 11:12 245次阅读
    维谛技术(Vertiv):<b class='flag-5'>未来</b><b class='flag-5'>HPC</b>,你想象不到的酷炫变革!

    AIHPC技术推动先进封装行业发展

    “随着人工智能(AI)和高性能计算(HPC)技术的迅猛发展,半导体行业也迎来了新的变革浪潮。”——这句话在2024年的今天,早已被喻为行业共识。
    的头像 发表于 10-22 11:22 451次阅读

    HPC云计算前景

    高性能计算(HPC)与云计算的结合,正逐步成为推动科技创新和产业升级的重要引擎。随着数据规模的不断扩大和计算需求的日益复杂,HPC云计算展现出了巨大的潜力和价值。
    的头像 发表于 10-16 10:17 231次阅读

    AI for Science:人工智能驱动科学创新》第4章-AI与生命科学读后感

    人们对AI for Science的关注推向了高潮。 2. 跨学科融合与科学研究新范式 AI与生命科学的结合,不仅推动了生命科学本身的进步,还促进了多个学科之间的交叉融合。这种跨学科的
    发表于 10-14 09:21

    AI for Science:人工智能驱动科学创新》第二章AI for Science的技术支撑学习心得

    偏见、伦理道德等问题。此外,如何更好地将AI与科学研究人员的传统工作模式相融合,也是一个亟待解决的问题。未来,随着技术的不断进步和应用场景的拓展,AI for Science有望在更多
    发表于 10-14 09:16

    AI for Science:人工智能驱动科学创新》第一章人工智能驱动的科学创新学习心得

    ,无疑为读者铺设了一条探索人工智能(AI)如何深刻影响并推动科学创新的道路。在阅读这一章后,我深刻感受到了人工智能技术在科学领域的广泛应用潜力以及其带来的革命性变化,以下是我个人的学习心得: 1.
    发表于 10-14 09:12

    RISC-V在中国的发展机遇有哪些场景?

    联网市场的重要参与者,拥有庞大的用户基数和丰富的应用场景。RISC-V在中国的发展将受益于这一市场需求的增长。 2. 人工智能(AIAI算力需求:随着人工智能技术的广泛应用,对算力的需求不断增加
    发表于 07-29 17:14

    中国AI芯片行业,自主突破与未来展望

    在全球科技竞赛的舞台上,中国AI芯片行业正面临前所未有的挑战与机遇。近日,Gartner研究副总裁盛陵海在一场分享会上深入剖析了中国AI芯片行业的现状和
    的头像 发表于 06-19 17:02 724次阅读

    阿里蔡崇信谈AI与云计算:未来融合趋势与微软的独立之路

    在科技界风起云涌的当下,人工智能(AI)与云计算的结合已成为行业发展的重要趋势。6月17日,在摩根大通举办的第20届全球中国峰会上,阿里巴巴集团主席蔡崇信深入探讨了AI与云计算的融合
    的头像 发表于 06-17 14:50 514次阅读

    世芯聚焦HPCAI领域,预计营收持续增长

    近日,芯片设计服务大厂世芯电子召开了股东会。会上,总经理沈翔霖对公司未来发展提出了明确规划。他强调,世芯将持续深耕高性能计算(HPC)和人工智能(AI)领域,这两个领域目前占据公司总营收的九成以上,且
    的头像 发表于 06-03 10:01 547次阅读

    助力科学发展,NVIDIA AI加速HPC研究

    科学家和研究人员正在利用 NVIDIA 技术将生成式 AI 应用于代码生成、天气预报、遗传学和材料科学领域的 HPC 工作。
    的头像 发表于 05-14 09:17 412次阅读
    助力科学发展,NVIDIA <b class='flag-5'>AI</b>加速<b class='flag-5'>HPC</b>研究

    未来已来,多传感器融合感知是自动驾驶破局的关键

    数据,与现有主流AI计算平台完全兼容,它可以复用已有的图像数据样本,免除了产品的神经网络训练数据需要完全重新采集的困扰。 “多维像素”数据组合示意图 昱感微的融合感知技术采用最前沿的 多传感器前融合
    发表于 04-11 10:26

    台积电大幅上调SoIC产能规划,以满足未来AIHPC的强劲需求

    近日,据消息人士透露,台积电已大幅上调其SoIC(系统整合单芯片)产能规划。到2024年底,月产能将从2023年底的约2000片跳增至5000~6000片,而原先预计今年将扩充至3000~4000片。到了2025年,产能目标再倍增,以满足未来AI
    的头像 发表于 01-22 15:57 660次阅读