“华为号”,决定穿越计算光年

事实上,华为在计算领域已经经历了长久的积累。与其说今天是华为全面踏入计算领域,不如说华为是在宣布已经做好准备,要冲开围绕在人类计算之路上的云雾与黑洞。

面对孤独的宇宙,人类应该选择闭上眼睛,还是穿越星河?

诺兰在《星际穿越》设置了这样一个问题:猜想星际彼岸有人类的新家园,但中途有遥远到近乎不可知的距离,我们敢于启程吗?

这里最大的问题或许在于,我们知道自己不够快,知道人类的技术极限放在太空中过于渺小。这样的无力感,可能在每个产业、每项技术中都存在。

其中有一项技术,已经像《星际穿越》中的地球环境恶化一样,紧迫催促着人类去太空之外寻找新航路。它叫做——计算。

摩尔定律极限、智能黑洞、全球数据厄尔尼诺,种种关于计算的警示灯正闪烁在地球上空。此时,如果你是计算世界的宇航员,你会穿过黑洞与星暴,把目标定在光年之外的未来家园吗?

今天上午,大家都熟悉的“华为号”,决定向充满未知的计算宇宙全面加速。

在第四届HUAWEI CONNECT 2019(华为全联接大会),华为首次公布了计算战略,详细披露了华为在计算航道上的思考观察与行动方案,并且发布了全球最快的AI训练集群Atlas 900。

“华为号”,决定穿越计算光年

或许对于很多人来说,华为的名字很少与计算这个词联接在一起。事实上,华为在计算领域已经经历了长久的积累。与其说今天是华为全面踏入计算领域,不如说华为是在宣布已经做好准备,要冲开围绕在人类计算之路上的云雾与黑洞。

这个故事,还真要从宇宙说起。

光年之外,是家园还是黑洞?

光年,听上去是个时间单位,实际是个距离单位,更深处却往往是一种心理意象。光年意味着极度的遥远,代表着人类寿命穷尽也无法完成探索,代表着那些远方未知留下的恐怖——光年之外是什么?我们时常想知道,却似乎永远无法知道。

关于计算,人类今天已经体会到了这种“光年之怖”。当我们需要一个极大算力时,人类怀着对结果的美好期待,但也随时担心掉进摩尔定律极限的黑洞里,发现我们永远也不可能完成这次计算。

这种感觉,在天文学中尤其常见。SKA平方公里射电阵(Square Kilometre Array)是天文学界大名鼎鼎的巨型射电望远镜阵列。这一项目预计在全球十几个国家和地区,建造由数千个较小碟形天线构成射电天文望远镜组合,用以突破人类能观察的宇宙极限,探索宇宙拉伸、早期星云运动、引力波,甚至地外生命之谜。

“华为号”,决定穿越计算光年

但是这样一个巨形天文项目,首先遇到的瓶颈却来自计算。SKA作为全球最大的科研设施,每年要归档600PB的数据,这比全球互联网产生数据还要多。换句话说,没有充沛算力,人类即使“看”到了外星人,也只能“视而不见”。

由于算得不够快,光年之外就只剩下黑洞,而非人类科学的家园。这样的问题还发生在基因、地球勘测、医药开发等种种领域。技术带给人类福祉的极限,往往就是算力的极限。

类似的黑洞气味,其实还蔓延于现实世界当中:今天CPU的制造和迭代由英特尔、AMD、IBM三家把持,AI作为全新的计算方式,算力硬件也控制在谷歌和英伟达手中,产业结构寡头化,造成算力突破周期越来越缓慢。到2025年全球AI计算需求将达到计算的80%以上,这一背景下,大量计算需求无法被满足,大量计算场景无法被纳入算力的服务对象。

从算力强度,到计算的协同性、泛在性、联接程度、产业渗透度等等。一系列的计算极限,都在给人类生产生活设置极限。

当然,极限的反面是突破极限。能穿破计算光年,把黑洞变成家园的唯一办法,就是要触发计算速度的奇点。从历史上看,足够的速度是一切的开始。大航海,工业革命,信息时代莫不如是。算力不足,想象力就无法递进到产业关系中,所有关于人类未来的美好预言就都是泡沫——这是人类共同体的挑战,也是科技产业的机遇和责任。

在HUAWEI CONNECT 2019首天,华为副董事长胡厚崑在《共创智能新高度》主题演讲中又提及了这样一个观点,华为是不怕走远路的公司。

哪怕计算极限的突破,可能远在想象力之外。华为依然决定要穿越宇宙,把航船的正面,对准了光年之外。

Atlas 900的星际引擎轰鸣,是一篇沉默的宣言

把突破算力极限和探索宇宙相提并论,一点都不是夸张。

在宣布计算这条星系航程时,华为就真的拿出了一台可以洞穿星河的宇宙引擎。伴随着计算战略公布,华为发布了华为云EI集群服务。

这款由数千颗昇腾910芯片连在一起,组成的地球最强AI算力硬件,可以提供高达256P规模的算力。在ResNet-50测试中,它以59.8秒的成绩位居全球第一,在同等精度下比第2名快15%。

“华为号”,决定穿越计算光年

(基于Atlas 900的华为云EI集群服务)

回到上文中SKA的难题。SKA总干事菲利普·戴蒙德认为:“对未知的探索是SKA全球项目的驱动力, 每年SKA巨型射电望远镜阵列存档大约600PB的数据,AI对这些海量数据的快速处理和分析有不可估量的价值。”

大规模AI算力,可以解决庞大宇宙数据带来的天体识别和分类难题。通过华为云EI集群云服务对SKA提供的20万颗星图数据进行搜索,只用了10.02秒。而这一工作交给有经验的天文学界,则需要169天。

这样的算力突破,可以直接影响人类探索宇宙的工作模式。天文学家不再需要发现了什么赶快研究什么,而是可以大胆提出假想,交给AI去搜索和求证。更进一步,很多有关天文的脑洞都可以自华为云EI集群云服务打开,比如星云搜索、对突发天文现象的实时观测、空地协同天文观测、对特殊星体,比如彗星、白矮星、超行星诞生的探索等等。当算力之眼足够强大,人类认识周围空间的方式也将指数级增长。

我们知道,实验是科学进步的基础。而华为云EI集群云服务就将成为改变天文学实验底座的那台引擎。

这台能轰鸣于星际的大家伙,目前已经部署在华为云上,为科研界与学术界提供华为云EI集群服务。对于产学各界来说,这将直接影响到AI应用以及AI对学术探索的赋能。除了天文之外,气象预测、地质勘探、石油钻井勘探、基因测序以及AI医药开发,都可以通过华为云提供的华为云EI集群服务中获得质变。

关于AI,其实今天中国大地上有太多想法和算法等待验证,奈何谷歌的TPU集群非常难以获得,英伟达的GPU集群价格昂贵到心碎。而基于华为云提供的EI集群服务,可以最大化帮助用户降低成本,量化裁剪所需AI算力。同时免去线下搭建GPU集群庞大的建设、场地以及运维开支。通过AI集群到云的方式,真实提升各行业的AI探索边界。

让我们回到那个选择,未知藏在遥远的光年之外。是沉默等待,还是高歌启航?如果当你拥有可以穿越星际的动力时,我想这将不再是个问题。

把华为云EI集群云服务和华为的计算战略放在同一时刻发布,我想是蕴藏了深刻寓意的。华为云EI集群云服务当然可以被理解成是一个产业突破,但同时它也是一篇沉默的宣言。它轰然运算着宇宙星云时,其实在告知世界,华为心目中的计算应该长成什么样子。

华为云EI集群云服务是一个产业改变的起点,一种面对时代的态度,一种对未知的挑衅。同时也是华为计算最好的代言人——解密宇宙,有比这更好的品牌形象吗?

“华为号”宇航船:每一颗螺丝都面向星河

在解释华为的计算战略时,可能有一个问题必须回答:为什么华为作为一家以网络技术知名的公司,可以踏上超越计算极限之路?

让我们回到华为云EI集群服务中寻找答案。这款基于昇腾910搭建的计算集群之所以能达到世界第一算力,其实容纳了非常多的技术细节。目前,英伟达GPU和谷歌TPU集群相对知名,但它们却被华为云EI集群服务一举超越。背后很大原因在于,芯片组成集群会面临大量算力优化难题,往往会出现1加1小于2的状况。比如线性度指标下降问题、网络时延问题、散热问题等等,都是AI计算集群中的常态。

而在华为云EI集群服务背后,其实融合了华为多个层面的技术创新:比如,达芬奇架构的创新和深度应用,确保了华为云EI集群服务的效率基础;而对计算硬件的理解能力,保证了华为云EI集群服务的线性指标良好;华为网络技术的融合,促使华为云EI集群服务联接效率更高;而华为在基础科研领域的布局,解决了华为云EI集群服务的能量转化与散热的难题。

从华为云EI集群服务回看,会发现华为计算体系中的每一个技术突破和产品创新,无论是小到耳机芯片,大到地球最大AI算力,都是众多技术融合得出的成果。

并且,华为的技术模块还在不断加速碰撞融合,衍生出新的产业支撑点、新的生态汇集路径。昇腾芯片与鲲鹏芯片不断交错融合诞生的创新模式,是华为计算独特性的最好诠释。华为这艘宇宙飞船,每一颗螺丝都在做着探索计算星河的准备。

虽然刚刚下达全面加速的指令,但华为的计算之路已经经历了十数年披风赶雨。从2004年开始研发第一颗嵌入式处理芯片算起,华为在计算领域已经足足15年。投入了超过2万名工程师,成为了世界唯一同时拥有计算架构中“CPU,NPU,存储控制,网络互连,智能管理”5大关键芯片的厂商。

从这个角度看,华为是先造出了飞船,才下定决心去探索宇宙。EI集群云服务发布的契机,也正好解释了华为会在此刻下定决心,大规模朝向计算领域的未知世界航行:底层技术支撑已经足够、产业链搭建完成、巨大的应用市场正在打开,三者合一,促成了华为计算图景的全面加速。

“华为号”,决定穿越计算光年

今天,麒麟成了世界一流移动SoC芯片;鲲鹏生态陆续建立完善、全栈全场景AI已经全面落地于从云到端的智能计算需求点。

在这个计算产业的历史节点上,这架飞船顺势起飞;而当年造飞船的人,有些已经长出了白发。

欢迎来到,属于计算的“太空时代”

在理解了华为计算的需求和机遇,华为的决心、华为的底气之后,或许最后我们可以来回答:华为号,究竟踏上了怎样的宇宙远征?

看看计算史,我们会发现一场激变正在酝酿。计算的速度和包容度,就像人类的交通工具一样,经历了几个时代的更迭。

17世纪,法国数学家Blaise Pascal的齿轮驱动机械机器,开启了计算的漫长步行;1950年,冯诺依曼点燃了蒸汽机车时代的优雅;上世纪90年代,互联网和云计算掀起了燃油车般的狂飙突进——那么计算的太空时代,或许已经在华为发布华为云EI集群服务时,宣布了火箭点火的信号。

这并不是过分赞誉。每一个计算时代的更迭,其实都以计算目标和计算能力边界的更改为节点。而计算来到太空时代的标志,又是一场人类应用计算核心目标的改变,也就是智能化与计算的融合。

人类对计算的需求,从物理统计、到虚拟求解,再到网联化计算,最终来到了让计算去代替人工寻找部分答案、执行部分工作的智能时代。换句话说,计算的太空时代,是人类要求计算带来智能的时代。

而华为云EI集群云服务所指向的,包含了AI计算架构的升级、AI算力界限的突破、AI与产业应用关系的扩张,可以说是智能与计算融合时代的经典代表。

把这个时代的特征,视作华为计算产业的发展方向。可以清晰描画出华为计算的发展坐标:AI处理能力与通用计算相结合、计算发生在从云到端所有场景、智能算力融入生产力核心。这三个坐标点,组成了华为计算的远航日志,也就是今年华为HC大会的主题:智能新高度。

在理解了华为的目标后,再理解华为公布的计算战略,似乎就水到渠成了。

为了驶向这样的方向,华为需要探索智能算力的极大和泛在,并且推动产业生态繁荣,让智能算力顺利从底层流入产业终端。为此,华为公布了四大星际旅行方案——

一、更换能源

煤炭不可能把火箭送上天,智能时代似乎也无法继续燃烧现有的计算架构。所以华为发动计算远航前的第一个决定,就是寻找新的架构能源。于是在摩尔定律接近极限的情况下,我们看到了华为的达芬奇架构,它既释放了所需统计计算的能效,又为全场景、全终端融合做出了准备。

当然,似乎华为也不仅只想停留在这一种“新能源”上。

二、建设大量引擎

《流浪地球》中,我们见识了整个星球密密麻麻的引擎。在AI算力需要流入各产业周期时,大量的芯片引擎也就成为了华为的目标。为此,华为将投资全场景处理器族,从我们已经知道的鲲鹏、昇腾、麒麟,鸿鹄,到华为正在研发的“洪荒异兽”,都是华为在未来计算航行中的发动机。

目前,我们可以将AI基于昇腾、通用计算基于鲲鹏,看作是华为计算飞船的产业双翼。顺延两翼推动处理器族的繁荣,推动差异化解决方案;融合两翼,推动计算华为云高强度产业计算支撑力,激活智能时代,是华为计算未来的基本飞行方式。

三、轻装上阵

有一个说法,设计飞行器时最难的不是添加部件,而是扔掉无用的部件。在华为看来,既然纯粹的计算探索需要繁荣生态作为产业支撑,那么华为就要扔掉这条路上无用的东西,哪怕那个东西叫做利润。在计算产业中,华为已经决定在合适时机放弃整机的销售,只为客户提供云服务和产品部件。并且推行硬件开放、软件开源,用轻装上阵的商业策略,支撑计算生态的良性远航。

四、赋能航群

毫无疑问,星空之旅不能华为独自完成。完善繁荣的产业生态,是探索计算极点的必由之路。为此,华为决定大力培养开发者,加大生态支持力度,使能合作伙伴。用生态基因挑战计算产业边界。

通过这些战略抓手,准备好飞跃星群的“华为号”,在计算进入智能时代的大背景下,最终指向无所不及的智能,指向产业想象力的突破。

基因测序、医药、石油勘测、天文学,这些领域都需要智能与计算的高强度融合,需要暴力计算的支撑;各行业的产业智能化,需要计算云边端一体化智能算力的支撑;个人感官与能力的进一步延展,需要无所不在的泛在算力。

华为踏上的,是为这些“需求”寻找新家园的计算宇宙之旅。

当代史证明,一家伟大公司是可以支撑人类协同进步的。为什么这样的情景不能发生在这个时代,不能上演于中国呢?

“华为号”,决定穿越计算光年

或许若干年后,我们会发现这颗星球,在沿着“华为号”探测出的坐标前进,让茫茫宇宙就此成为航路,让计算深处的未知黑洞成为黄金时代的启明星。

星际漫漫,光年之外,最终都将是人类的家园。

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