在《泛在算力：智能社會的基石》中提到，到了2030年，人類僅在人工智能一項所需要的算力支撐，相當于近1.600億顆驍龍855NUP所能提供的算力。而如果將物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和AR/VR等智能化技術相加，這一數(shù)字將達到33.900EFLOPS。

　　人類未來生活只要離不開數(shù)字技術，就是建立在算力之上。算力已經與國民經濟息息相關，不僅每1美元的算力投入，就可以帶動10美元的產值提升。而且衡量一個國家是否強盛，科技是否發(fā)達的方式，也正在變成算力，以及背后新計算產業(yè)鏈的角逐。

　　高性能計算已被公認為繼理論科學和實驗科學之后,人類認識世界改造世界的第三大科學研究方法。目前隨著信息社會的迅猛發(fā)展，越來越多的領域都涉及到處理海量的數(shù)據(jù)。這些需求迫使高性能計算已經不只是局限在科學計算、國家高端科技上，在工業(yè)和商業(yè)領域也不斷地體現(xiàn)其價值。

　　高性能計算是什么?

　　高性能計算(Highperformancecomputing，縮寫HPC)是利用超級計算機實現(xiàn)并行計算的理論、方法、技術以及應用的一門技術科學，圍繞利用不斷發(fā)展的并行處理單元以及并行體系架構實現(xiàn)高性能并行計算這一核心問題，該領域研究范圍包括并行計算模型、并行編程模型、并行執(zhí)行模型、并行自適應框架、并行體系結構、并行網(wǎng)絡通信以及并行算法設計等。

　　另外，高性能計算也可以指通常使用很多處理器(作為單個機器的一部分)或者某一集群中組織的幾臺計算機(作為單個計算資源操作)的計算系統(tǒng)和環(huán)境。它通過各種互聯(lián)網(wǎng)技術將多個計算機系統(tǒng)連接在一起，利用所有被連接系統(tǒng)的綜合計算能力來處理大型計算問題，所以又通常被稱為高性能計算集群。

　　高性能集群上運行的應用程序一般使用并行算法，把一個大的普通問題根據(jù)一定的規(guī)則分為許多小的子問題，在集群內的不同節(jié)點上進行計算，而這些小問題的處理結果，經過處理可合并為原問題的最終結果。由于這些小問題的計算一般是可以并行完成的，從而可以縮短問題的處理時間。

　　構建高性能計算系統(tǒng)的主要目的就是提高運算速度，要達到每秒萬億次級的計算速度。(如天河一號超級計算機)這類機群主要解決大規(guī)模科學問題的計算和海量數(shù)據(jù)的處理，如科學研究、氣象預報、計算模擬、軍事研究、CFD/CAE、生物制藥、基因測序、圖像處理等等。

　　人工智能為什么需要高性能?

　　AI，也就是人工智能，是指人造的機器實現(xiàn)智能處理，現(xiàn)在一般用計算機編程來實現(xiàn)人工智能技術。

　　簡言之，人工智能就是讓機器或者系統(tǒng)能夠像人一樣思考并解決問題。人工智能的應用領域非常之多，涉及的方向也非常之廣，如今在人臉識別、圖像處理、智能機器人等日常生活得到廣泛應用。軟硬結合以及算法的挖掘是人工智能發(fā)展的基礎。

　　高性能計算(HPC)一般是指通過大型計算機如超級計算機，在巨大的計算能力和存儲能力的基礎上，對復雜而龐大的科學問題進行并行高速處理。高性能計算的核心在于設計高效計算架構來對一個整體的問題進行拆解，用不同的計算節(jié)點同時進行計算，即一種分而治之的方法提高運算的速度，比如對全球的天氣預報系統(tǒng)的及時快速處理。但高性能計算必須基于超級大的計算能力和超高的耗能之上。

　　當人工智能中機器學習有巨大的數(shù)據(jù)和訓練任務時，比如北斗三號全球衛(wèi)星導航的智能圖像識別，有全球如此龐大的衛(wèi)星圖像資料，要處理的數(shù)據(jù)量非常巨大，單靠數(shù)據(jù)挖掘和圖像處理上的優(yōu)化雖然能夠提高遙感系統(tǒng)的準確性，但很難保證衛(wèi)星遙感的及時性，也就是計算的時間過長，不利于衛(wèi)星的及時導航和緊急情況的立刻反饋，這就需要高性能計算機對數(shù)據(jù)進行并行快速處理，來滿足衛(wèi)星的及時反饋要求。

　　人工智能對多用戶和大數(shù)據(jù)的處理如全球極端天氣預測、核爆模擬和智能導航等需要有極大的數(shù)據(jù)處理能力的高性能計算機的支撐，并隨著用戶和數(shù)據(jù)的增多需求越來越強烈。

　　總結

　　人工智能和高性能計算都是未來發(fā)展的重點，雖然兩者各有側重，但是如果將兩者的優(yōu)勢結合在一起，就能各取所長補其所短，能更快更智能地解決目前存在的很多問題。

　　我國的超級計算機已經走在世界的前列，但是應用于人工智能的軟件和硬件都很少，而且缺乏從應用的角度去解決工業(yè)和企業(yè)實現(xiàn)存在的應用難點，超級計算機的潛力沒有得到充分的釋放。

　　如果從人工智能的角度去運用高性能計算機，在運行快的基礎上能夠運行得智慧起來，這將大為提高高性能計算機的科學研究能力和實際的經濟效果，而且能夠帶動我國極其需要的軟件設計人才的培養(yǎng)和芯片生產工業(yè)的發(fā)展，并為我國著重發(fā)展的新材料研究、航空航天器設計、基因工程探索以及量子計算模擬等國防和關鍵領域的發(fā)展帶來新的技術支撐和解決方案。

　　可以預見，人工智能和高性能計算的結合將是未來發(fā)展的必然趨勢。