[解读科学]全球AI主导权竞争时代…“超级计算机”成核心武器

by Paek Jongmin

Published 06 Nov.2023 13:19(KST)

Updated 06 Nov.2023 13:32(KST)

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英国首相亲自阐释引进超级计算机意义
特斯拉也开发“Dojo”超级计算机
德法联盟引进百亿亿次超级计算机
因GPU价格飙升 KISTI第6号超级计算机引进延迟

英国首相Rishi Sunak于本月2日（当地时间）亲自就引进超级计算机发表讲话。Sunak首相通过其X（原推特）账号，就英国科学技术部引进新型超级计算机一事作出如下表述。

“人工智能（AI）模型正变得越来越强大。本次投资将使英国科学界拥有构建最先进AI安全模型所需的工具。超级计算机将大幅强化英国在AI安全领域的地位。”

英国首相亲自就并非政治、经济热点议题的超级计算机开发发表言论，并不常见。Sunak首相以自己亲自构想的“第一届AI安全峰会”为契机，将大规模引进超级计算机作为重点，等于公开宣示要依靠超级计算机来抢占AI时代的主导权。Sunak在向国际社会提议就AI的稳定性和可信性展开讨论的同时，也为本国的大规模投资提供了依据。

通过此次投资，英国计划在剑桥和布里斯托尔各安装一台新的超级计算机。据评价，新超级计算机的性能将超过目前英国最大公共AI算力的30倍。待超级计算机于明年投入运行后，英国将在AI开发方面获得一名强有力的“援军”。

Elon Musk的特斯拉近期也不是因电动车，而是因名为“Dojo”的超级计算机而备受关注。投行摩根士丹利预测，特斯拉用于自动驾驶学习的Dojo，可能会使特斯拉的市值增加约5000亿美元（约6655万亿韩元），从而吸引了市场目光。特斯拉正在开发超级计算机，以处理海量自动驾驶数据。

由此可见，超级计算机具有一个特点，即各国的国力和企业实力会在其上得到直接体现。英国也计划利用此次新获得的超级计算机，在AI以及新药开发、清洁能源等领域引领创新。英国在今年6月公布的全球各国超级计算机保有量排名中，继美国、中国、德国、日本、法国之后位居第6，但正以更高名次为目标。

▲第5号超级计算机鸟瞰图。[KISTI提供]

超级计算机传统上由美国主导。美国开发用于超级计算机的核心中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU），并在将其通过集群技术连接方面也处于领先地位。中国则已从“新兴强者”成长为足以对美国形成压力的水平。但近期针对中国的半导体出口限制，使中国超级计算能力的提升亮起了红灯。

◇GPU价格飙升导致国内第6号超级计算机引进受阻＝根据负责给超级计算机排名的TOP500榜单，美国橡树岭国家实验室的“Frontier”在11月公布的最新TOP500全球超级计算机性能排行榜中继续位居首位。该橡树岭国家实验室的百亿亿次级（Exascale）超级计算机“Frontier”自今年6月登顶后，持续保持第一名。

在韩国国内，三星综合技术院的“SSC-21”（第20位）、“SSC-21 Scalable Module”（第387位），气象厅的“Guru”（第37位）和“Maru”（第38位），SK Telecom的“Titan”（第47位），韩国科学技术信息研究院（KISTI）的“Nurion”（第49位），KT的“KT DX SuperPOD”（第58位），光州科学技术院（GIST）的“Dream-AI”（第207位）等8台被评价为超级计算机。

超级计算机在寿命终结后必须更换，每次都需要大规模资金。超级计算机传统上是利用英特尔、AMD等通用中央处理器（CPU）进行大规模集群（并行连接）制造的。然而，随着图形处理器（GPU）成为核心部件，形势发生了变化。

自生成式AI“ChatGPT”问世后，英伟达GPU一芯难求，价格更是飙升到过去难以想象的水平。英伟达最新GPU价格超过约3万美元。要打造一台像样的超级计算机，少则需数百块，多则需数千块此类GPU。

此次英国决定安装的惠普（HP）“Isambard-AI”超级计算机，将使用多达5000块英伟达高端AI芯片。为此，英国不得不将原本1亿英镑的超级计算机引进预算提高200%。

德国和法国则携手合作。两国决定在欧盟首台百亿亿次级超级计算机引进项目“Jupiter”上展开联合协作。仅Jupiter计算机本体就将耗资总计2.73亿欧元（约3866亿韩元）。Jupiter将成为欧洲首个计算性能超过每秒100亿亿次运算门槛的系统，计划用于气候变化、传染病、核聚变能源等领域的计算工作，并被寄予在AI领域大显身手的厚望。

GPU价格暴涨的“火星子”也落到了韩国身上。KISTI正在推进的第6号超级计算机引进项目面临危机。作为现有第5号“Nurion”的后续系统，该项目于2021年通过预可行性研究，获批预算2999亿韩元，并计划于明年完成安装。

第6号机原本的目标是具备600PF级运算能力，约为曾展现25.7PF（PetaFLOPS，每秒1千万亿次运算）性能的“Nurion”的20倍。然而，经过多次招标，却没有企业应标。企业之所以不参与第6号机的投标，是因为以现有预算根本无法承担暴涨的GPU价格。再加上韩元兑美元汇率飙升，所需预算进一步增加。因此，KISTI在第三次招标公告中甚至下调了性能要求。

KISTI预计，如果前三次招标均告失败，那么在允许单一投标的第四次招标中，可能会有企业出面挑战，但在GPU供不应求、价格高企的情况下，是否会有企业愿意承担风险仍是未知数。即便在价格上达成一致，也无法保证能按时交货。高端GPU即便有钱也未必能立刻买到。

KISTI院长Kim Jaesu也在今年8月举行的超级计算机引进35周年纪念活动上表示：“引进第6号超级计算机势在必行，但GPU价格暴涨、利率上升、高汇率等因素叠加，形成了最糟糕的环境。”