5G商用牌照的快速落地，意味著我們正加速走向數據量爆發的新世代。對于計算領域而言，則是要適配更碎片化的復雜需求。

近日舉行的2019年國際智能計算機大會上，中國工程院院士李國杰指出，在當前摩爾定律接近失效的階段，下一個十年將出現全新計算機架構的“寒武紀”大爆發。

他甚至呼吁，“未來十年應該有IBM360和RISC一樣重大的體系結構發明，中國學者應該做出不愧于時代的貢獻。”

現階段的半導體產業發展確實影響到了算力效果。國家超級計算濟南中心主任張云泉向21世紀經濟報道記者表示，從近期發布的全球超級計算機TOP500榜單中可以發現，算力增長速度和更新速度都在放慢。這意味著在摩爾定律走向失效過程中，廠商迭代處理器的熱情也在放緩。

在云計算、量子計算等新興技術的推動下，超級計算的演進也將融入更多元廠商的智慧。而底層架構方面，經歷過以PC時代英特爾X86的主導、移動時代ARM架構的主導之后，RISC-V被視為有望成為下一個接棒的著力點所在。

產業內生和外部環境變化之下，計算世界正延伸出更大的底層想象力和應用空間。

新技術與超算的交融

在ABC（人工智能、大數據和云計算）等技術快速發展的環境下，超級計算與之也有了更深切的結合點。

李國杰就將超算上升到了“智能超算”的定義，將其理解為面向智能應用的超級計算機。

他指出當前超算的能效增長已遠低于速度增長，這是產業70年發展中首次出現的情形。“大數據計算的能效已低至20-200 KOPJ，這意味著70年未有之大變局。”他進而指出，目前任何新器件都不可能解決低功耗問題，需要跨層協同。同時，研究智能超算要著眼于“低熵”特征的未來架構，通過全棧的系統設計應對不確定挑戰，從而保障可預期的性能和結果。

國家超算深圳中心主任馮圣中在接受采訪時也認為，面向AI的超算意味著需要對計算機能效比進一步提升。假如要求手機端通過AI芯片加速器實現能效提升10倍，對于超算則意味著同樣成本前提下提高到100倍。“這對超算的系統搭建和應用，意味著機遇與挑戰并存。”

而從實現路徑上看，傳統超級計算與云計算其實存在一定程度的路徑融合。

在接受21世紀經濟報道記者專訪時張云泉表示，傳統超算中心與新興互聯網企業都有超算需求，在同時支持人工智能、大數據、云計算等技術趨勢之下，二者也正在向彼此靠攏。

“目標一樣，但路線不大一致。”他續稱，從云計算出發支持高性能計算的模式被稱為高性能云，是云廠商著力的方向；傳統超算則希望從超算角度支持云業務的發展。這導致互聯網企業如今也希望參與到傳統超算的建設中來，當然目前尚未出現成功案例。

早期超算與云計算曾有一定時期的互斥，這是源于虛擬化后的云計算開銷太大，但超算追求的是極致性能。不過隨著云計算快速發展，虛擬化的消耗不斷降低，甚至一些云廠商已經將其降到可被忽略的程度。

張云泉介紹道，目前業界形成的共識是，用Docker容器技術的云計算，進而支持超算發展，其性能和技術發展水平都更為成熟。“今后超算中心會部署容器云，用它來輸出超算。”他進一步指出，為了加快產業化進度，超算中心正計劃與云廠商聯合發布高性能云產品，國內服務器租用服務器托管，以期用不同形式把計算能力輸送出去。

濟南中心的愿景，是打造一個“算力工廠”。希望算力對當地經濟發展提供的支持，能類比如今水電這類公共品的支持一樣，成為國家大科學裝置的聚集高地。

同樣將作為基礎設施的5G到來，免備案服務器，意味著萬物互聯后帶來的爆發性數據量和更多樣的數據來源。這是超算發展中不可避免的下一個機會點。

馮圣中告訴21世紀經濟報道記者，目前包括電信運營商、通信設備商、AI企業等都在自建機房用于解決內部超算需求，并不是所有超算需求都會負載在中心，但前者會向中心進行相應咨詢。而對超算中心而言，5G對大數據處理要求會大幅提升，考驗著超算中心如何管理和使用其能力。

這也意味著新應用場景的次第爆發，“對深圳中心來說，今年以來，公安部門、金融機構等都向我們提出了新需求，看如何在5G背景下做相關支持，服務的套餐也會有所不同。”

張云泉則認為，從運算鏈條上看，5G并不會很快對超算帶來很大影響。“5G意味著傳輸速度更快，文件更細碎，并發度更高。對超算來說，這意味著數據分布方式和處理模型的不同。”張云泉告訴21世紀經濟報道記者，不過目前看來，首先沖擊的還是端側處理器的設計，經歷過端側、云端后，才會落到超算這一階段。

新運算時期的機會