超级计算机的研发正在转向人工智能（AI）专用型。美国英伟达将开发全球AI处理最快的产品，谷歌也在将多个超级计算机应用于数据中心。此前的超算以日本“富岳”等国家主导的项目为中心，但随着需要庞大计算量的先进AI问世，硬件开发的竞争核心正在改变。

  

   

      “这台AI超级计算机的处理能力是日本富岳的4倍”，3月，英伟达首席执行官（CEO）黄仁勋(Jensen Huang)在一场技术人员参加的活动上透露，将于2022年下半年开始运行被称为“Eos”的新型超级计算机。

 

      计算速度快30倍

 

      Eos的通用计算速度低于理化学研究所的富岳。但是，正在专注于AI提升性能，AI的理论计算速度达到每秒约1800京（京为1万亿的1万倍）次，明显快于富岳。

 

      5月，美国橡树岭国家实验室的超级计算机“Frontier(前沿)”在通用超级计算机的计算速度排行榜上超过富岳，跃居首位，但如果仅限于面向AI的特定用途，Eos的最大处理速度将超过Frontier。

 

      高速的秘诀在于应用了英伟达擅长的GPU（图形处理器）技术。AI超级计算机配备了约4600个最新GPU。与此前产品相比，处理AI计算的速度最多快30倍。

 

      Eos首先在公司内用于生物和气候变化等各项研究。还公开了利用GPU开发超级计算机的经验，将推动其他企业采用。

 

      Meta和特斯拉也在利用

 

      目前，Meta、特斯拉和微软等美国IT巨头的超级计算机使用了英伟达的GPU。Meta计划2022年夏季推出在AI性能方面可每秒计算500京次的机型。在积极发展的“元宇宙(Metaverse)”和增强现实（AR）游戏等领域，用于实时翻译语音等。

 

  

      特斯拉也在2021年表示，在自动驾驶研究方面利用了超级计算机。微软也在建造多个超级计算机，用于开发能完美回答问题和文章阅读的AI。在日本国内，NEC在5月提出建造意向的AI超级计算机的GPU也是英伟达造。

 

      超级计算机目前仍是国家科学技术实力的象征，中日美在排行榜上竞争通用计算速度。虽然民营企业的行动有限，但随着AI的普及，状况明显改变。

 

      2018年谷歌公布“BERT”，2020年研发型企业美国OpenAI公司推出被称为“GPT-3”的语言AI，正在成为能应用于文章阅读与生成、回答问题、归纳要点等各种服务的创新性技术。

 

      在BERT以后，利用大规模数据训练、能用于各种用途的高性能AI被称为“基础模型（Foundation Models）”，具有改变所有产业的可能性。

 

      随着AI的创新，影响性能的参数数量在数年里增至1000倍以上，学习所需的计算量增加，庞大的计算能力变得不可或缺。科技企业正在相继开发AI超级计算机和专用芯片。

 

      英伟达和谷歌等开始在AI相关的更加实用的指标方面竞争超级计算机的性能。美国调查公司Hyperion Research的统计显示，2021年仅为62亿美元的全球超算市场规模到2025年将增至92亿美元。

 

      谷歌在5月的开发者大会上宣布，美国俄克拉何马州的最尖端数据中心具有相当于每秒900京次的AI计算能力。已建造8台具备100京次以上性能的AI超级计算机，通过云平台向外部提供资源。通过使用自主开发的AI计算专用芯片“TPU”的最新版，实现了庞大的计算能力。

 

   

      对谷歌来说，超级计算机是提高搜索引擎的精准度、语音AI和自动翻译等服务不可或缺的研究平台。谷歌CEO桑德尔·皮查伊(Sundar Pichai)强调，对外公开“将在从医药到物流等多个领域推动创新”。

 

      亚马逊网络服务公司（AWS）自主开发了用于AI学习的专用芯片。在图像和语言AI的学习方面，处理性能高于此前的GPU。目前已向部分企业试点提供，2022年夏季将在云平台上正式启用。AWS日本公司的技术推进本部本部长小林正人表示，“（配备芯片的服务器）以数万台规模结合起来，能在整体上提高处理性能”，强调其具备巨大的AI超级计算机的功能。

 

      美国科技企业还将积极开发性能有可能具备大幅超过超级计算机的量子计算机。不过，量子计算机的技术仍不成熟，处于探索应用场景的阶段。超级计算机被认为目前仍有充分的利用空间。

 

      加快制定“后富岳时代”战略

 

      在5月的超级计算机计算速度排行榜上，日本的“富岳”排在第2位，但开发超级计算机的日本企业有限，据称今后仍将维持国家主导的开发。但在今后，研发需要灵活适应需求、技术趋势和竞争环境。

 

      此前，日本在开发富岳和上一代的“京”时，只开发和制造1台旗舰机型。作为国家计划集中有限的预算，提高通用的计算速度，两个机型均曾取得排行榜第一的成绩。

 

      如果日本今后在“后富岳时代”继续瞄准首位，就需要开发新的大型旗舰机型，单纯追求通用计算速度的意义正在受到追问。

 

谷歌的超级计算机

 

      目前中国已经建造了据称性能超过富岳的超级计算机，但并未进入排行榜。有分析认为，中国的超算事关国家的安全保障，希望降低其他国家的警惕。

 

      超级计算机的需求日趋多样化。在大学里，气象预测等要求通用计算速度的研究很多。另一方面，在商业领域，提高AI处理性能也变得越来越重要。在量子计算机也有望实用化的背景下，多数观点认为，超级计算机也不应依赖一台，而应开发功能不同的多台新机型，以提高国家整体的竞争力。

 

      富岳实际上仅限于研究用途，存在无法作为商用基础设施这一问题。日本的高度信息科学技术研究机构（RIST）负责富岳的应用主题选择等，自1月起，新推出了促进企业更方便利用富岳的制度。在后富岳时代，必须要进一步推进政企合作。

 

      日本经济新闻（中文版：日经中文网）大越优树、水口二季

 

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