4月14日,中科曙光發(fā)布AI4S(AI for Science,人工智能驅(qū)動科學(xué)創(chuàng)新)計(jì)算集群,6萬卡規(guī)模,全棧自研。中國科學(xué)院院士、河南省科學(xué)院院長徐紅星表示,“該集群落地,不僅是一次技術(shù)成果展示,更是我國人工智能技術(shù)與科研創(chuàng)新深度融合的里程碑,期待與會的各領(lǐng)域?qū)<摇a(chǎn)業(yè)界人士攜手并肩,以此次計(jì)算集群落地為新起點(diǎn),共同把握‘人工智能+’發(fā)展機(jī)遇?!?/span>
AI4S:國家戰(zhàn)略核心驅(qū)動力
AI for Science(人工智能驅(qū)動的科學(xué)研究,簡稱AI4S)正從學(xué)術(shù)概念躍升為國家戰(zhàn)略。清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院助理教授李琨明確指出,AI4S已經(jīng)超越純科研范疇,是新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力。他認(rèn)為,AI4S更直接決定了新材料、新藥物、新能源等未來產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán),已成為衡量國家綜合實(shí)力和戰(zhàn)略科技力量的關(guān)鍵指標(biāo)。
從全球態(tài)勢來看,主要經(jīng)濟(jì)體已加速布局。2025年底,美國啟動“創(chuàng)世紀(jì)計(jì)劃”,投資5000億美元建設(shè)“星際之門”AI基礎(chǔ)設(shè)施,目標(biāo)是將AI全面嵌入科學(xué)發(fā)現(xiàn)流程。歐盟發(fā)布AI科學(xué)戰(zhàn)略,搭建覆蓋全歐的科學(xué)AI服務(wù)平臺。李琨指出,這些趨勢包括科研流程的實(shí)體自動化、科學(xué)數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化、主權(quán)科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方向,“誰先占據(jù)先機(jī),誰就掌握了下一個科技規(guī)則的話語權(quán)”。
中國沒有缺席。國家高性能計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心副主任曹振南表示,AI和Science結(jié)合是必然,“就跟當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)+一樣,它會使得Science行業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生質(zhì)的變化”。科技部已部署“人工智能驅(qū)動的科學(xué)研究”專項(xiàng),“人工智能+科學(xué)技術(shù)”被列為國家六大重點(diǎn)行動之首,“十五五”規(guī)劃旗幟鮮明地提出“以人工智能引領(lǐng)科研范式變革”。
曹振南強(qiáng)調(diào),今天新能源汽車、具身智能很熱,核心瓶頸是在電池上,一旦材料發(fā)生一些變革,模擬發(fā)生變革,都是本質(zhì)上的飛躍。他指出,AI可以用在社交、媒體,“能加速科學(xué)、醫(yī)療等創(chuàng)新,無論是戰(zhàn)略意義還是經(jīng)濟(jì)利益,都是很大的新興產(chǎn)業(yè)”。
6萬卡集群全棧自研
中科曙光高級副總裁李斌介紹,該集群實(shí)現(xiàn)了全棧自研,“從底層硬件、高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)到上層軟件平臺,全部由國內(nèi)團(tuán)隊(duì)自主攻關(guān)”。集群具備六大特征:強(qiáng)大算力,6萬卡部署提供全球頂級的超智融合算力;全面精度,可支持8/16/32/64位寬的全精度計(jì)算;高速互連,采用國內(nèi)首款類InfiniBand無損高速網(wǎng)絡(luò);存算協(xié)同,通過“超級隧道”、AI數(shù)據(jù)加速等設(shè)計(jì)避免存儲IO瓶頸;靈活調(diào)度,并發(fā)作業(yè)調(diào)度效率超每秒萬次;穩(wěn)定可靠,依托浸沒相變液冷技術(shù),系統(tǒng)可用性達(dá)99.99%。
針對國產(chǎn)芯片與國外芯片的代差,李斌坦言“制程工藝的限制存在代差是一定的”,但可以通過芯片封裝、結(jié)構(gòu)工藝上挖潛力,通過系統(tǒng)端去優(yōu)化彌補(bǔ)差距,還有工程化能力的優(yōu)化等綜合技術(shù)來追趕。
曹振南補(bǔ)充強(qiáng)調(diào),AI4S需要比較強(qiáng)大的超智融合的算力底座,不光有算力,還有數(shù)據(jù)、模型、應(yīng)用、生態(tài)、環(huán)境等等。他認(rèn)為,算力肯定是缺的,但“缺優(yōu)質(zhì)算力,好的永遠(yuǎn)是缺的”。他同時指出,必須發(fā)展自主的算力底座,甚至包括自主軟硬件生態(tài)環(huán)境,并把算力門檻降低下來。
在軟件平臺方面,曙光推出了國內(nèi)首個科學(xué)大模型一站式開發(fā)平臺OneScience,集成數(shù)十個AI4S熱點(diǎn)模型及數(shù)據(jù)集,讓用戶數(shù)小時完成科學(xué)大模型開發(fā),解決開發(fā)環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)獲取難等痛點(diǎn)。
較傳統(tǒng)算法效率提升達(dá)千倍級
依托曙光AI4S計(jì)算集群,3萬卡規(guī)模蛋白質(zhì)折疊模擬較傳統(tǒng)算法可加速1000倍;4.5萬卡規(guī)模實(shí)現(xiàn)萬億原子液態(tài)水分子動力學(xué)模擬,打破世界模擬規(guī)模紀(jì)錄,效率提升3個數(shù)量級以上;還首次實(shí)現(xiàn)了全腦860億神經(jīng)元的模擬以及萬億網(wǎng)格的湍流模擬。
曹振南在談及AI4S的應(yīng)用時強(qiáng)調(diào),以前有一個誤區(qū)“AI是萬能的”,實(shí)際上它是一個新的工具和方法,肯定是要跟傳統(tǒng)相結(jié)合。他舉例說,“用AI絕對不是說替代以前的方法,就跟你用了仿真計(jì)算,說我不用實(shí)驗(yàn),不用觀測,那是不可能的,大家是一個融合的觀念”。
李斌也指出,“AI方法有它的不可解釋性,還有泛化的問題,它一定需要跟傳統(tǒng)方法相結(jié)合,所以AI4S不是取代原來的方法,是一個結(jié)合”。他還闡述了AI4S與大模型的關(guān)系:大模型以智慧涌現(xiàn)為代表,AI4S代表AI方法和能力的泛化,這兩個方向是代表AI未來最重要的發(fā)展方向。
李斌還提到,AI4S的產(chǎn)業(yè)化前景無比巨大,不管是生物醫(yī)藥、半導(dǎo)體,還是新材料、電池、清潔能源,一旦技術(shù)突破每個市場都是更大規(guī)模的市場。
2032年市場規(guī)?;蜻_(dá)數(shù)百億美元
從市場前景看,興業(yè)證券經(jīng)濟(jì)與金融研究院副院長、計(jì)算機(jī)行業(yè)首席分析師蔣佳霖指出,2024年AI4S全球收入規(guī)模已超200億元人民幣,已經(jīng)是上百億的賽道。他判斷,AI4S產(chǎn)業(yè)天花板是非常高的,下游客戶如生物制藥、新材料、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)等“都是產(chǎn)值規(guī)模特別大,而且未來成長性特別好的領(lǐng)域”。中信證券研究部計(jì)算機(jī)行業(yè)首席分析師楊澤原進(jìn)一步預(yù)測,到2032年市場規(guī)模有望達(dá)到數(shù)百億美元。
蔣佳霖將AI4S的爆發(fā)基礎(chǔ)總結(jié)為數(shù)據(jù)、算法、算力三要素的協(xié)同:科學(xué)計(jì)算積累的數(shù)據(jù)已達(dá)EB級別,“AI4S就有非常肥沃的土壤”;Transformer的注意力機(jī)制能夠有效捕捉分子間長程相互作用;算力快速迭代,單Token產(chǎn)出所需要的算力資源越來越少。他舉例說,曙光此前基于萬卡集群完成的414.7億個原子液態(tài)水分子動力學(xué)模擬,正是算力支撐下的重要突破。
從產(chǎn)業(yè)生態(tài)看,李琨指出,AI4S已形成上游算力與數(shù)據(jù)、中游平臺與模型、下游科研與工業(yè)應(yīng)用的完整鏈條,商業(yè)模式也從項(xiàng)目制轉(zhuǎn)向訂閱制、AI服務(wù)、算力租賃等。但他同時指出,當(dāng)前仍面臨高端算力供給不足,科學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)缺失,復(fù)合型人才短缺等突出的短板,建議將AI4S作為國家戰(zhàn)略科技力量的核心任務(wù),統(tǒng)籌算力基建、數(shù)據(jù)共享平臺、交叉學(xué)科人才培養(yǎng)。
楊澤原從投資角度分析,AI賦能藥物發(fā)現(xiàn)正迎來“奇點(diǎn)時刻”:時間層面,AI加持下藥物發(fā)現(xiàn)時間縮短;成功率層面,AI方法使新藥發(fā)現(xiàn)整體成功率提升。AI4S有望帶動算力投資確定性提升,展望2026年,國產(chǎn)算力競爭正逐步由單卡算力比拼過渡到超節(jié)點(diǎn)等系統(tǒng)級別競爭,系統(tǒng)級能力將成為算力廠商下一階段競爭的重要要素。
蔣佳霖還分析了AI4S對地方經(jīng)濟(jì)的拉動作用:算力集群落地本身是大型投資項(xiàng)目;建好后帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展,對經(jīng)濟(jì)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量都有幫助;隨著企業(yè)增多,帶動第三產(chǎn)業(yè)和居民就業(yè)。此外,AI4S作為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分,對地方政府爭取政策和資源“非常有幫助”。
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