昇騰產業全解析:頂尖AI計算煉成記

語言: CN / TW / HK

文|智慧相對論

作者|葉遠風

絕對優勢摘金,得分超出第二名近20倍!

不久前,國際超算大會(ISC21)最新一期IO500排行榜上演了神奇一幕,基於昇騰AI基礎軟硬體的“鵬城雲腦II”蟬聯全系統輸入輸出和10節點規模系統兩項世界冠軍,再次重新整理世界紀錄。特別值得一提的是,“鵬城雲腦II”在全系統輸入輸出效能角度的得分是第二名的近20倍,呈現碾壓優勢:

時間再往回拉一個月,5月31日,武漢人工智慧計算中心建成投入執行,其一期建設規模100P FLOPS AI算力,相當於5萬臺高效能PC機,而其算力底座正是由數千顆昇騰AI處理器組成的Atlas 900 AI叢集,這無疑為基於昇騰技術的“鵬城雲腦II”在國際超算大會的摘金實力再添佐證。

而據悉,昇騰也即將在上海舉辦的2021年世界人工智慧大會(WAIC 2021)上亮相,勢必成為大會的矚目焦點。

昇騰、昇騰還是昇騰……近期,昇騰可謂長居中國AI算力話題榜。它究竟是什麼來頭?

狹義上看,“昇騰”指的是由華為基於自主創新的DaVinci架構的AI處理器;而廣義上的“昇騰”,其實更代表整個昇騰AI計算產業,它是基於昇騰系列處理器和基礎軟體構建的全棧AI計算基礎設施、行業應用及服務。具體而言,包括昇騰系列處理器、系列硬體、CANN異構計算架構、AI計算框架、應用使能、開發工具鏈、管理運維工具、行業應用及服務等全產業鏈要素:

現在,“昇騰”之所以能夠屢屢成為業界焦點,除了華為的持續深耕使其技術體系足夠完善,昇騰AI計算產業生態潛移默化的行業影響力同樣重要。

因此,要想透徹解讀昇騰,我們需要從技術、行業與生態三個方面進行層層探究。

全棧化技術生態,支撐AI與產業深度融合

在華為品牌技術支撐以及合作伙伴積極協作下,昇騰在掌握AI根技術的基礎上構建了一套從底層硬體到最終場景應用的全棧技術體系:

除了底層硬體本身自帶的強大AI計算效能,全棧化的整合更能在開發層面最大程度發揮出硬體最佳效能,從而降低AI應用開發門檻,最終加速AI向場景滲透的產業程序。

具體來看,昇騰全棧技術體系大致包括AI基礎硬體層、AI基礎軟體層和AI開發服務層。

在基礎硬體方面,華為方面提供最底層的昇騰系列處理器,以此為技術體系核心。除了自家整合和推出算力產品外,華為還將關聯技術開放給合作伙伴,支援硬體生態的繁榮發展。目前,已經有9家合作伙伴推出了基於昇騰模組、板卡的AI系列硬體,這個隊伍還在不斷壯大之中。

在基礎軟體層面,最值得一提的當屬昇騰異構計算架構CANN 3.0。CANN 3.0是為解決算力成本高、模型開發效率低等問題而設計的“定製化”架構,能夠發揮硬體算力的核心,極大提升應用可獲得算力。通過CANN 3.0的架構,基於不同計算架構的硬體可以在同一個基礎軟體架構下發揮效能,不再因為不相容等問題造成算力資源的浪費,尤其對於很多還擁有基於傳統計算架構裝置的政企組織而言意義重大。

在AI計算框架層,華為提供了重磅產品MindSpore,致力於將其打造成中國第一的AI開發框架,而MindSpore在2020年3月就正式宣佈開源,到目前發展迅猛,已形成國內最活躍的AI社群,甚至有100多家高校選擇MindSpore進行教學。

另一方面,昇騰計算並不排斥甚至積極相容“非本家”的計算框架,例如Google的TensorFlow、Facebook的Pytorch,甚至百度的PaddlePaddle等,力求最大化契合不同組織的AI開發需求。

在頂層的應用層面,僅就MindSpore而言,其匯聚行業、科研及開源力量,形成繁榮的技術、行業、開源生態,已經在醫療、交通、金融、網際網路、製造、能源、運營商、其他等8大行業實現商用。

總的看來,昇騰計算完備而包容並蓄的全棧化體系,正在加速AI與產業的深度融合,助力產業智慧化升級。可以說,昇騰既是AI基礎設施的提供者,也是千行百業的AI使能者。

契合實際、深度落地、價值迸發,昇騰行業應用解決方案已廣泛鋪開

擁有紮實的技術能力與產業生態合作能力,昇騰受到越來越多致力於智慧化轉型升級的政企組織歡迎。目前,昇騰計算已聯合產業生態夥伴,推出了多行業的AI解決方案。在諸多行業獲得廣泛應用,提供了各場景的典型解決方案,並在實踐中創造了巨大的行業價值。

在電力巡檢領域,國網永川供電公司積極拓展以無人機智慧巡檢為核心的新技術應用,廣泛應用於電網線路自主巡檢等業務場景中。而這套系統的建設遇到了很多挑戰,例如無人機採集的影象資訊需要針對不同異常狀況開發不同的模型,開發難度大,最終,在昇騰沉澱海量行業知識的大模型支援下,通過單一模型識別所有缺陷使得AI開發效率大大提升,也讓智慧電力巡檢加快邁入了2.0時代。

在智慧製造領域,美的在家用灶具品控上基於昇騰進行智慧化升級,使能評估效率10倍提升,大大降低誤判率。主要生產伺服器、計算機、儲存產品、交換機、工作站等產品的長江計算,通過引入華為昇騰系統軟硬體解決方案,變革、升級了傳統裝配車間工作方式,實現了智慧化蛻變,最終幫助企業提升了生產效率和經營效益。

在交通場景,傳統高速收費體系在取消省界收費後,面臨全國“一張網”情況下龐大收費站數量導致的複雜費率計算問題,也帶來了費用稽核的難題,逃費現象頻出。在昇騰合作伙伴的解決方案支撐下,某地省界高速實現了智慧化升級,通行效率提升5倍,且通過AI進行實時的高速收費稽核,讓經濟損失大大減少。

在智慧城市領域,以深圳龍崗區智慧城市建設為例,昇騰聯合夥伴共同為政府部門提供集約化的城市政務AI算力平臺,為龍崗區10多個委辦局提供了超過50多項政務AI的服務,打造“秒批秒辦”政務服務,助力龍崗區政數局統一管理同時極大提升各部門的處理效率及服務質量。

在科研創新領域,武漢大學在其王牌專業遙感領域,積極引入基於昇騰計算架構的系列軟硬體解決方案,推動以AI方式加速相關領域的探索研究,大大提升了課題研究的效率和深度;而中科院自動化所的多模態大模型研究,則直接將昇騰作為基本的算力支撐,實現更高效率、更優價效比的AI創新研發過程。

……

有資料顯示,在應用開發方面,已經有500多家合作伙伴基於昇騰開發了600多個AI應用。可以說,華為全方位使能合作伙伴,使應用的開發變得更加簡單,有效降低了開發門檻,攜手合作夥伴推動人工智慧產業的發展。

兼具深度與廣度、著眼當下與長遠,昇騰已形成平臺化生態

當下,人工智慧已經被廣泛滲透到各行業、各領域,昇騰AI計算產業也形成了平臺化生態,為人工智慧產業的發展提供著更強勁的助推力。從整體上看,要理解昇騰的平臺化生態,需要理解在華為推動下生態本身的發展佈局,以及對應的延展性與支撐性動作佈局。

首先,昇騰AI計算生態總體上仍然在華為宣佈的“硬體開放、軟體開源、使能夥伴、人才發展”策略方向上行進。

硬體開放方面,華為讓夥伴基於Atlas系列硬體進行整合和二次開發,使它們形成自有品牌的AI硬體和伺服器整機產品,前文已經提到,到目前為止昇騰在這方面已經發展9家合作伙伴,其中不乏安擎、神州數碼、寶德等行業龍頭。

軟體開源方面,AI計算框架MindSpore已全面開源,對應的MindSpore社群已上線,自2020年3月開源至今社群累計下載量超過30萬+,社群夥伴包括哈爾濱工業大學、北京大學、清華大學、University of Edinburgh、人民中科、中科弘雲、依瞳等知名公司/學校/機構。

使能夥伴方面,華為通過以行業聚合應用,聚焦客戶業務場景,牽引生態夥伴遷移昇騰計算平臺,推動大量AI行業應用長在昇騰計算平臺上,現在昇騰合作伙伴已達超過500家,孵化聯合解決方案600多個。這個過程中,華為採取了多維度並舉的策略,例如通過Openlab和公有云等線下線上平臺來幫助夥伴進行AI開發,通過區域昇騰創新中心聚合行業ISV、培育開發者,通過建設行業標準來打造術測試認證體系和服務支撐體系,以及幫助行業應用落地、推動成功案例複製推廣,等等。

人才發展方面,目前昇騰已經同時聚集了超過35萬開發者,而華為更著眼長遠,通過與高校合作等形式為昇騰建設長期發展的人才環境。

其中,與教育部合作的“智慧基座產教融合協同育人專案”,把昇騰技術知識融入到高校相關專業,目前首批已經覆蓋超過72所高校,將與500多名教師合作,課程覆蓋超過10萬名學生,計劃在未來5年逐步推廣到超過2700所高校、高職、高專院校的全面覆蓋。此外,華為還聯合高校在教材等領域展開合作。

除此之外,在“硬體開放、軟體開源、使能夥伴、人才發展”策略穩步推進的情況下,華為還從兩個方面對平臺化生態的發展進行著延展與支撐。

一是在深度產業賦能上,積極幫助地方政府建設人工智慧計算中心,並且圍繞人工智慧計算中心建設生態創新中心,實現公共算力服務平臺、科研創新與人才培養平臺、應用創新孵化平臺和產業聚合發展平臺等,以集約化的方式推動區域叢集式AI產業的發展。

開篇提到在5月底投入使用的武漢人工智慧計算中心,就是由華為協助武漢所建設,其主要作用就是與武漢規劃形成的“一芯、兩網、四大應用場景”產業氣候相匹配,目前,該中心已經為20+企業、4家高校及科研院所提供算力服務。

當前,深圳和武漢人工智慧計算中心已建成落地,成都、南京和許昌人工智慧計算中心已開工建設。

二是深度開發合作上,如前文所言,昇騰不僅僅支援MindSpore也支援業界主流AI框架,而MindSpore也開放相容其他硬體。

事實上,華為一直把基礎軟體平臺當作服務行業客戶以及做大AI計算產業的“黑土地”,積極協同學術界、產業界共建基礎軟體生態,例如與第四正規化等夥伴共同為業界提供深度學習平臺服務。此外,華為還與55所全球高校的140多個團隊合作,投入一億人民幣開啟昇騰眾智計劃,持續補足運算元和模型,推動形成功能完備、效能強大、極簡易用的AI技術平臺。

總而言之,昇騰作為AI計算產業一顆冉冉升起的新星,正迸發出耀眼的光芒,平臺化生態推動著智慧經濟時代加速到來,而這離不開別後的華為支援。在平臺化AI生態構築上,華為始終堅持著“有所為、有所不為”的態度,聚焦基礎軟硬體平臺創新,以能力與魄力與產業、學術界共建昇騰計算產業,發展AI生態,加速智慧化時代的全面到來,也讓中國人工智慧做到技術與產業兩路並行、領先世界。

*本文圖片均來源於網路

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