全球三大超算盛會(huì)HPC2025：孫凝暉院士報(bào)告《AI賦能科學(xué)發(fā)現(xiàn)》

2025年8月13-16日在鄂爾多斯國際會(huì)展中心舉辦的第21屆CCF全國高性能計(jì)算學(xué)術(shù)大會(huì)（CCF HPC China 2025），讓草原的遼闊與算力的澎湃、大自然的饋贈(zèng)與科技的突破在此碰撞融合，書寫了數(shù)智化時(shí)代自然稟賦與數(shù)字革命共生共榮的新篇章。

作為全球三大超算盛會(huì)之一，本屆大會(huì)以“綠動(dòng)算力 超智融合”為主題，緊扣當(dāng)下行業(yè)趨勢和技術(shù)熱點(diǎn)，延續(xù)并彰顯“學(xué)術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)融合”的特色，匯聚眾多特邀嘉賓，11位院士蒞臨現(xiàn)場，另外還包括戈登貝爾獎(jiǎng)獲得者、權(quán)威專家、資深學(xué)者、企業(yè)精英等。大會(huì)構(gòu)建了集技術(shù)研討、成果展示、生態(tài)對接于一體的高性能計(jì)算交流平臺(tái)。

大會(huì)由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)、鄂爾多斯應(yīng)用技術(shù)學(xué)院、鄂爾多斯市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資有限責(zé)任公司共同承辦，北京并行科技股份有限公司協(xié)辦，主要面向科研、教育、企業(yè)、機(jī)構(gòu)及其他各行各業(yè)的受眾群體，旨在凝聚學(xué)業(yè)與產(chǎn)業(yè)界智慧，彰顯國家戰(zhàn)略價(jià)值，立足學(xué)術(shù)產(chǎn)業(yè)橫向突破和學(xué)科交叉、分階課堂，共同探討開創(chuàng)高性能計(jì)算高質(zhì)量發(fā)展新局面的實(shí)現(xiàn)路徑。

包括人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、央視網(wǎng)、光明網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、中國科學(xué)報(bào)社、科技日報(bào)，親愛的數(shù)據(jù)（Deardata）等在內(nèi)的百余家知名媒體對大會(huì)進(jìn)行了全方位報(bào)道。本屆大會(huì)注冊參會(huì)人數(shù)超過3300人；71家廠商參展，創(chuàng)歷史新高。

智能引領(lǐng) 產(chǎn)業(yè)新生

在“數(shù)字中國”戰(zhàn)略引領(lǐng)下，高性能計(jì)算學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)拓展正經(jīng)歷前所未有的橫向突破，學(xué)術(shù)研究范式正在由單一算力指標(biāo)轉(zhuǎn)向效能、壟斷性、精度、可解釋性四位一體均衡設(shè)計(jì)，產(chǎn)業(yè)拓展方式也在成長。以AI for Science為代表，由外部計(jì)算工具轉(zhuǎn)向新型智能化綠色模型，運(yùn)維全生命周期提質(zhì)增效。

中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(CCF)理事長孫凝暉研究員在致辭時(shí)表示：“本屆大會(huì)保持了一如既往的高學(xué)術(shù)水平，在企業(yè)、行業(yè)應(yīng)用和社會(huì)中的影響力不斷增強(qiáng)。我們關(guān)注的算力與鄂爾多斯的能源產(chǎn)業(yè)能夠更好地結(jié)合，在智能時(shí)代新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮積極作用。很高興中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)能夠在服務(wù)地方上做出新的努力和貢獻(xiàn)，也感謝專家、企業(yè)和媒體對活動(dòng)的支持。”

生態(tài)筑基 標(biāo)準(zhǔn)先行

鄂爾多斯市認(rèn)真踐行發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的使命任務(wù)，聚焦聚力高端裝備制造、輕工紡織、高新技術(shù)等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展，形成一區(qū)三園的產(chǎn)業(yè)空間布局，正在成長為鄂爾多斯市高新技術(shù)企業(yè)聚集地、高端人才匯聚地、改革試點(diǎn)區(qū)域和城市發(fā)展拓展區(qū)。

鄂爾多斯高新區(qū)黨工委副書記、管委會(huì)主任張鵬程在介紹“鄂爾多斯高新區(qū)打造一流算力產(chǎn)業(yè)營商環(huán)境”的經(jīng)驗(yàn)和做法時(shí)表示：“我們已經(jīng)引進(jìn)百度等高端算法項(xiàng)目20多個(gè)，一系列算力技術(shù)和數(shù)據(jù)應(yīng)用探索實(shí)踐正在助推高新區(qū)搶占智能算力、大模型、數(shù)據(jù)訓(xùn)練三個(gè)制高點(diǎn)，打造鄂爾多斯最強(qiáng)大腦。我們還積極引進(jìn)人工智能、低空經(jīng)濟(jì)、生物醫(yī)藥、航天航空新材料等領(lǐng)域的項(xiàng)目和企業(yè)，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，奮力開辟發(fā)展新賽道。鄂爾多斯高新區(qū)將以助力我市打造全國能源大暖心基地和面向全國的算力基地為目標(biāo)，積極推動(dòng)數(shù)算電協(xié)同賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)再攀新高。”

智算近年來發(fā)展迅猛。算力的獲取不僅要靠智算中心的芯片快速迭代，更重要的是靠技術(shù)規(guī)模的不斷擴(kuò)展。構(gòu)建高性能的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)不僅關(guān)系到數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，更是AI未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。在此背景下，阿里云、中科院聯(lián)合成立了高通量以太網(wǎng)聯(lián)盟，致力于針對智算場景的高通量協(xié)議，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化，打造開源開放的智算場景下的國內(nèi)開放生態(tài)。在本次大會(huì)上，聯(lián)盟發(fā)布了多項(xiàng)重要成果：國產(chǎn)芯片落地，包括400G網(wǎng)卡芯片和25.6G交換芯片，以構(gòu)建智算中心網(wǎng)絡(luò)；發(fā)布國產(chǎn)追光芯片；針對ERACK場景發(fā)布互聯(lián)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；發(fā)布UPN超性能網(wǎng)絡(luò)，旨在基于單層的以太網(wǎng)和光技術(shù)構(gòu)建新型超全解耦超性能的網(wǎng)絡(luò)。

在超智融合加速發(fā)展的背景下，國內(nèi)首個(gè)《超智融合集群能力要求》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在大會(huì)上正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)首次系統(tǒng)地構(gòu)建了覆蓋架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能性能、安全可信及評(píng)估方法的能力體系，重點(diǎn)解決跨廠商兼容性差、集群協(xié)同效率低等行業(yè)共性問題，為智能制造、智慧城市等場景提供統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。

超級(jí)引擎 架構(gòu)創(chuàng)新

中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(CCF)理事長孫凝暉在主題為《AI賦能科學(xué)發(fā)現(xiàn)》的報(bào)告中指出，科學(xué)智能（AI4S)作為高性能計(jì)算與人工智能深度融合的前沿交叉領(lǐng)域，正深刻改變著科學(xué)研究的范式。

其發(fā)展所面臨的模型復(fù)雜性、算力需求和數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)顯著區(qū)別于傳統(tǒng)人工智能應(yīng)用。AI4S的最大作用是突破人類認(rèn)知的極限。AI不是萬能工具，它離不開高性能計(jì)算這一重要手段。當(dāng)前，信息技術(shù)賦能科學(xué)的手段如同從“增強(qiáng)肌肉（算力）”到“提供營養(yǎng)”（數(shù)據(jù)），再到“賦予大腦”（人工智能）的進(jìn)化。

而信息學(xué)科的主要任務(wù)是提供工具，包括提高生產(chǎn)率的科研信息化工具和應(yīng)用開發(fā)中間件。孫凝暉在報(bào)告中深入分析了HPC+AI對推動(dòng)科學(xué)智能發(fā)展的關(guān)鍵作用，并且重點(diǎn)從數(shù)據(jù)、算力及模型三個(gè)核心維度，系統(tǒng)闡述了高性能計(jì)算在科學(xué)智能時(shí)代不可替代的基礎(chǔ)支撐地位及其帶來的關(guān)鍵性創(chuàng)新突破。展望科學(xué)智能未來的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景，孫凝暉強(qiáng)調(diào)，持續(xù)深化HPC與AI的協(xié)同創(chuàng)新對加速重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和解決復(fù)雜科學(xué)挑戰(zhàn)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

超級(jí)計(jì)算是推動(dòng)科學(xué)研究、技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新引擎。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，超算技術(shù)面臨著新挑戰(zhàn)，比如能耗與復(fù)雜性的增加，但同時(shí)也迎來了新的機(jī)遇。

在主題為《大規(guī)模超算系統(tǒng)技術(shù)演進(jìn)與應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建》的報(bào)告中，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、國家超級(jí)計(jì)算廣州中心主任、國家超級(jí)計(jì)算深圳中心主任盧宇彤圍繞超算技術(shù)迭代脈絡(luò)和生態(tài)協(xié)同邏輯，深入分析了算力架構(gòu)演進(jìn)中異構(gòu)協(xié)同技術(shù)、混合精度計(jì)算、互連與存儲(chǔ)、能效與可擴(kuò)展性需求所帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)。

她呼吁，打造國產(chǎn)新一代超算系統(tǒng)，關(guān)注極致性能、能效與自主可控等因素，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新型體系架構(gòu)和融合軟件棧，打破多級(jí)異構(gòu)壁壘，構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)，實(shí)現(xiàn)多域場景的深度滲透。同時(shí)，還應(yīng)基于標(biāo)準(zhǔn)與開源的協(xié)同體系，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)，有效支撐科學(xué)發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)革新和智能躍遷，讓超算成為國家科技創(chuàng)新和行業(yè)數(shù)智化升級(jí)的超級(jí)引擎。

隨著人工智能技術(shù)能力持續(xù)泛化，特別是DeepSeek等前沿技術(shù)的涌現(xiàn)，人工智能已深度滲透至各行業(yè)領(lǐng)域。在復(fù)雜應(yīng)用場景與多元任務(wù)的雙重驅(qū)動(dòng)下，超算與智算正加速在數(shù)據(jù)、算法、業(yè)務(wù)、算力設(shè)施及系統(tǒng)架構(gòu)等全維度實(shí)現(xiàn)歷史性融合，正式邁入“超智融合”新時(shí)代。

中科曙光總裁助理兼高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理李柳在《智能超算系統(tǒng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)》主題報(bào)告中明確指出：“大模型時(shí)代推動(dòng)高性能計(jì)算的主體應(yīng)用方向發(fā)生深刻變革，AI訓(xùn)練已成為最重要的主體應(yīng)用之一。而AI4S的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步加速‘超智融合’進(jìn)程，構(gòu)建智能超算系統(tǒng)已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。”

當(dāng)前，智能超算系統(tǒng)在迎來發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也面臨多重挑戰(zhàn)。從技術(shù)層面來看，算力芯片正向著“通用架構(gòu)、大算力、全精度、高互連”的方向迭代演進(jìn)；在體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，異構(gòu)并行體系結(jié)構(gòu)將成為主流發(fā)展方向，集群高速互連網(wǎng)絡(luò)不斷強(qiáng)化以異構(gòu)加速器為中心的數(shù)據(jù)通路，層次化體系結(jié)構(gòu)需與大模型分布式算法實(shí)現(xiàn)高度適配；軟件生態(tài)層面則需依托低代碼開發(fā)環(huán)境，全面加速從數(shù)據(jù)訓(xùn)練到業(yè)務(wù)部署的全流程效率。

此外，供電、制冷、節(jié)能及系統(tǒng)可靠性等基礎(chǔ)支撐能力也面臨更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。作為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，中科曙光正全力推動(dòng)超智融合的創(chuàng)新發(fā)展。公司不僅積極參與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，更最新推出首個(gè)符合超智融合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的算力平臺(tái)——Nebula 800。該平臺(tái)成功實(shí)現(xiàn)多元算力整合、融合調(diào)度優(yōu)化、存算網(wǎng)緊耦合協(xié)同、各類智能應(yīng)用集成、智能管理升級(jí)及高效液冷支持等核心能力突破，為超智融合時(shí)代的算力平臺(tái)創(chuàng)新樹立了標(biāo)桿典范。

AI大模型智算需要大算力，而大算力來自于大集群。為此，國內(nèi)外科技巨頭正搶建大規(guī)模算力集群。大模型智算產(chǎn)生了巨大的網(wǎng)絡(luò)通信量，而且隨著集群規(guī)模越來越大，智算的網(wǎng)絡(luò)開銷也會(huì)持續(xù)增加。大模型智算的業(yè)務(wù)特征和流量模式導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)成為智算中心的性能瓶頸。

當(dāng)前，AI大模型的訓(xùn)練Scaling Law還在持續(xù)，但同時(shí)大模型正在從單純追求規(guī)模擴(kuò)展轉(zhuǎn)向優(yōu)化推理能力，強(qiáng)化學(xué)習(xí)、思維鏈、推理時(shí)計(jì)算等新范式不斷涌現(xiàn)。面對Scaling law從Pre-training拓展到Post-training和Inference，萬卡集群擴(kuò)展到10萬卡集群規(guī)模，從單地域集群到跨地域部署，基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)如何演進(jìn)？行業(yè)生態(tài)又會(huì)如何發(fā)展？在主題為《AI大模型時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)》的報(bào)告中，高通量以太網(wǎng)(ETH+)聯(lián)盟主席、阿里云智能集團(tuán)副總裁、基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)研發(fā)負(fù)責(zé)人蔡德忠全面闡述了阿里云HPN架構(gòu)設(shè)計(jì)理念、端網(wǎng)融合的技術(shù)架構(gòu)體系、智算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)方向，以及阿里云最新Scale up網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) UPN（Ultra Performance Network）的發(fā)展和應(yīng)用情況。

在主題為《超統(tǒng)一場論的啟示:從量子宇宙物理計(jì)算到宇宙作為量子計(jì)算機(jī)》的報(bào)告中，中國科學(xué)院理論物理研究所研究員、中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)術(shù)副校長吳岳良首先簡要回顧和介紹了從極小量子粒子到極大宇宙膨脹的重大理論突破與前沿研究。

他著重闡述了量子宇宙物理面臨的兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

其一，現(xiàn)有物理理論在定量預(yù)言與數(shù)值求解方面存在著理論計(jì)算瓶頸。無論是廣義相對論所描述的引力相互作用，還是量子色動(dòng)力學(xué)刻畫的強(qiáng)相互作用，均涉及高度復(fù)雜的非線性和非微擾特性，由此發(fā)展的數(shù)值相對論與格點(diǎn)規(guī)范理論對高性能計(jì)算和超算體系提出了前所未有的需求。

其二，現(xiàn)有理論框架本身存在著根本性的概念沖突，尤以廣義相對論與量子力學(xué)/量子場論的自洽結(jié)合最為突出。隨著引力波的發(fā)現(xiàn)與量子物理研究的逐步深入，近年來引力量子場論與超統(tǒng)一場論等新理論框架的發(fā)展，對時(shí)空、能量、物質(zhì)和宇宙等觀念提出了全新認(rèn)識(shí)，比如將糾纏量子比特旋量場作為自然界的基本組元。吳岳良表示，探討將宇宙本身視為超級(jí)量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，無論對基礎(chǔ)物理研究還是量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展都有著深刻的啟示。

科學(xué)計(jì)算對系統(tǒng)的需求仍然在持續(xù)增長。同時(shí)智能計(jì)算對系統(tǒng)的需求也在快速增加。現(xiàn)在科學(xué)智能計(jì)算走入AI for Science，將在更多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)賦能，大幅提升計(jì)算性能。

在《百尺竿頭須進(jìn)步——談?wù)劯咝阅苡?jì)算下步發(fā)展》的報(bào)告中，國防科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師盧錫城重點(diǎn)介紹了國際高性能計(jì)算的發(fā)展歷程，分析了歷史上實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算的技術(shù)途徑，并結(jié)合我國高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，對未來超算智算融合的新趨勢，以及微處理器體系結(jié)構(gòu)、互連技術(shù)等的發(fā)展，發(fā)表了自己的看法。

盧錫城表示，為進(jìn)一步提升計(jì)算性能，應(yīng)針對應(yīng)用特點(diǎn)，并結(jié)合客觀條件對體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合技術(shù)、工藝、成本等因素創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同，目標(biāo)就是要均衡配置，更好地實(shí)現(xiàn)異構(gòu)加速。瞄準(zhǔn)高性能與易使用兩大用戶的基礎(chǔ)性要求，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)不斷提升自主創(chuàng)新能力，充分吸收以往的成功經(jīng)驗(yàn)，精誠合作，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件協(xié)同創(chuàng)新。