過去的近兩年時間以來,我們能清楚地看到資訊科技在疫情防護方面發揮的重要作用。作為科技行業的觀察者,我們看到高效能計算在天文地理、生物醫療、能源以及製造等多個行業,關係人們衣食住行以及經濟生活的方方面面。
高效能計算說起來陌生,但每個人都在享受高效能計算發展的成果,高效能計算已是無處不在,以英特爾為代表的科技公司正在以不斷創新的技術推動高效能在更多行業普及,讓更多人享受到高效能計算帶來的福祉。
超算助力人們抗擊新冠病毒
對普通人而言,無論是疫情防控資訊的傳播,通訊大資料行程卡的設定,資訊科技對人們日常工作學習都非常重要。對於專業人員而言,特別是生物醫療行業的專家而言,無論是基因序列測量,還是疫苗研究,其背後都離不開先進的資訊科技。
2021 CCF全國高效能計算學術年會上(以下簡稱“大會”),中國科學院院士、中國科學院生物物理研究所核酸生物學院重點實驗室學術委員會主任陳潤生表示,新冠肺炎出現以後,中國科學家僅用一週時間就完成了其完整序列測量,在此基礎上,核酸疫苗生產商用幾天甚至幾個小時就設計出了疫苗,對抗擊新冠肺炎起到了非常重要的作用。
陳潤生院士談及的是醫療大資料在疫情防控方面的價值,醫療大資料對於高效能計算系統的計算和儲存要求都非常高,作為先進技術提供者和創新者的英特爾不斷透過創新技術,讓高效能計算能造福更多人。
英特爾公司市場營銷集團副總裁、中國區行業解決方案部總經理梁雅莉
大會上,英特爾公司市場營銷集團副總裁、中國區行業解決方案部總經理梁雅莉在演講中提到:“透過英特爾與客戶、合作伙伴以及政府機構的緊密合作,患者護理得以改善,並加快了治療和疫苗研發的速度。英特爾的產品與技術正在被諸多高效能計算研究中心採用,應用於分子動力學和模擬,以瞭解病毒結構並加速新冠相關藥物的發現和治療。”
英特爾為瑞金醫院轉化醫學中心注入“加速度”
上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院是一所三級甲等醫院,瑞金醫院轉化醫學研究中心採用英特爾傲騰持久記憶體打造了高效能臨床醫學深度挖掘系統,瑞金醫院轉化醫學國家重大科技基礎設施(上海)生信大資料平臺共同負責人呂綱表示,轉化醫學中心的建立對瑞金醫院乃至整個中國的醫學發展都意義非凡。
瑞金醫院轉化醫學是中國第一個,也是截至目前中國唯一建成的國家級綜合性轉化醫學中心,其重點研究方向聚焦腫瘤(包括白血病)、代謝性疾病和心腦血管疾病等領域,透過新型軟硬體技術和生信分析方法的手段,對重大疾病研究、大型臨床多組學研究以及突發公共衛生事件提供資料和計算支援,因此,瑞金醫院轉化醫學中心構建了專門的超算中心。
從呂綱的介紹中瞭解到,轉化中心涉及大量的生物資訊資料分析工作,對IT基礎設施要求十分嚴苛。英特爾傲騰持久記憶體具備低時延、高頻寬、大容量、長壽命、非易失等特性,再加上專為該高效能儲存硬體而設計的DAOS開源並行檔案系統,最終搭建了出色的超算系統,併為高效能臨床醫學深度挖掘系統提供了新思路。
在新平臺為轉化中心的工作帶來了許多變化。比如,原本做全基因組測序的計算過程需要近7天時間,而現在需要不到8個小時就可以完成,計算時間大幅縮短,意味著病人可以更早得到檢測資訊和分析結果,更早接受對應的治療方案,有時候,這會是一場與死神賽跑的過程。
對於許多超算中心而言,它們對於更強的算力和更高的儲存效能的追求似乎是無止境的,而這確實是很有必要的,據瞭解,瑞金醫院的超算中心憑藉強大效能讓瑞金醫院團隊僅用 45天就完成了新冠病毒的基因測序、組裝、變異分析等工作,並在Nature上發表了論文。
而這,都需要更快、更強的超算平臺。
英特爾:推動超算普及化、普適化
高效能計算是一個引擎,它推動科技進步,加快科技發展步伐,支撐著一些構想。無論是病毒研究還是疫苗研發,無論是病理研究還是精準治療,無論是天文觀測還是氣候預測,到處都有高效能計算的身影,高效能計算的發展會惠及到每個人,高效能計算不應該讓人感到陌生。
梁雅莉表示,“將高效能計算做到普及化、普適化是我們應該努力的方向。技術永遠不是最大的挑戰,技術上有這麼多具有聰明才智的工程師們、科學家們,總能夠突破邊界。但如何讓高效能計算走入每個人的生活,而且讓其視覺化並被人們理解,這是一個很重要的方向。”
銀行在利用高效能計算大資料模型做風險控制以及反欺詐, 製造企業利用高效能計算系統來設計效能更好的產品,鐵路公司使用天氣預報服務來避免脫軌,藥劑師使用機器學習來查明藥物中的有害成分,能源公司模擬工廠機械的使用壽命以改進操作和維護,高效能計算施展空間所處可見。
英特爾如何推動超算普及化和普適化的呢?
首先,英特爾有豐富全面的技術產品組合,涵蓋通用計算CPU和專用GPU加速器,以及FPGA和ASIC,傲騰持久記憶體和E級計算分散式儲存,還有高效能互連和安全方案,同時,英特爾具備將所有元素無縫地協同工作的能力,以提供更優的整體系統效能。
為降低開發者的開發難度和工作量,英特爾推出了OneAPI,利用OneAPI這種異構開發工具讓開發者開發一次應用,能執行在多個不同的硬體裝置上,並且能在不損失效能的前提下,給了開發者更高的便捷度和靈活性。
同時,在生態方面,英特爾會與行業合作伙伴一起努力,與合作伙伴一起做很多前沿索,過程中會碰到很多前無古人東西,需要與有創新和突破意識的合作伙伴一起去探索。