超級電腦的研發正在轉向人工智慧（AI）專用型。美國英偉達將開發全球AI處理最快的産品，谷歌也在將多個超級電腦應用於數據中心。此前的超算以日本「富岳」等國家主導的項目為中心，但隨著需要龐大計算量的先進AI問世，硬體開發的競爭核心正在改變。

  

   

      「這臺AI超級電腦的處理能力是日本富岳的4倍」，3月，英偉達首席執行官（CEO）黃仁勳(Jensen Huang)在一場技術人員參加的活動上透露，將於2022年下半年開始運作被稱為「Eos」的新型超級電腦。

 

      計算速度快30倍

 

      Eos的通用計算速度低於理化學研究所的富岳。但是，正在專注於AI提升性能，AI的理論計算速度達到每秒約1800京（京為1萬億的1萬倍）次，明顯快於富岳。

 

      5月，美國橡樹嶺國家實驗室的超級電腦「Frontier(前沿)」在通用超級電腦的計算速度排行榜上超過富岳，躍居首位，但如果僅限於面向AI的特定用途，Eos的最大處理速度將超過Frontier。

 

      高速的秘訣在於應用了英偉達擅長的GPU（圖形處理器）技術。AI超級電腦配備了約4600個最新GPU。與此前産品相比，處理AI計算的速度最多快30倍。

 

      Eos首先在公司內用於生物和氣候變化等各項研究。還公開了利用GPU開發超級電腦的經驗，將推動其他企業採用。

 

      Meta和特斯拉也在利用

 

      目前，Meta、特斯拉和微軟等美國IT巨頭的超級電腦使用了英偉達的GPU。Meta計劃2022年夏季推出在AI性能方面可每秒計算500京次的機型。在積極發展的「元宇宙(Metaverse)」和增強現實（AR）遊戲等領域，用於實時翻譯語音等。

 

  

      特斯拉也在2021年表示，在自動駕駛研究方面利用了超級電腦。微軟也在建造多個超級電腦，用於開發能完美回答問題和文章閱讀的AI。在日本國內，NEC在5月提出建造意向的AI超級電腦的GPU也是英偉達造。

 

      超級電腦目前仍是國家科學技術實力的象徵，中日美在排行榜上競爭通用計算速度。雖然民營企業的行動有限，但隨著AI的普及，狀況明顯改變。

 

      2018年谷歌公佈「BERT」，2020年研髮型企業美國OpenAI公司推出被稱為「GPT-3」的語言AI，正在成為能應用於文章閱讀與生成、回答問題、歸納要點等各種服務的創新性技術。

 

      在BERT以後，利用大規模數據訓練、能用於各種用途的高性能AI被稱為「基礎模型（Foundation Models）」，具有改變所有産業的可能性。

 

      隨著AI的創新，影響性能的參數數量在數年裏增至1000倍以上，學習所需的計算量增加，龐大的計算能力變得不可或缺。科技企業正在相繼開發AI超級電腦和專用晶片。

 

      英偉達和谷歌等開始在AI相關的更加實用的指標方面競爭超級電腦的性能。美國調查公司Hyperion Research的統計顯示，2021年僅為62億美元的全球超算市場規模到2025年將增至92億美元。

 

      谷歌在5月的開發者大會上宣佈，美國奧克拉荷馬州的最尖端數據中心具有相當於每秒900京次的AI計算能力。已建造8台具備100京次以上性能的AI超級電腦，通過雲平臺向外部提供資源。通過使用自主開發的AI計算專用晶片「TPU」的最新版，實現了龐大的計算能力。

 

   

      對谷歌來説，超級電腦是提高搜索引擎的精準度、語音AI和自動翻譯等服務不可或缺的研究平臺。谷歌CEO桑德爾·皮查伊(Sundar Pichai)強調，對外公開「將在從醫藥到物流等多個領域推動創新」。

 

      亞馬遜網路服務公司（AWS）自主開發了用於AI學習的專用晶片。在圖像和語言AI的學習方面，處理性能高於此前的GPU。目前已向部分企業試點提供，2022年夏季將在雲平臺上正式啟用。AWS日本公司的技術推進本部本部長小林正人表示，「（配備晶片的伺服器）以數萬台規模結合起來，能在整體上提高處理性能」，強調其具備巨大的AI超級電腦的功能。

 

      美國科技企業還將積極開發性能有可能具備大幅超過超級電腦的量子電腦。不過，量子電腦的技術仍不成熟，處於探索應用場景的階段。超級電腦被認為目前仍有充分的利用空間。

 

      加快制定「後富岳時代」戰略

 

      在5月的超級電腦計算速度排行榜上，日本的「富岳」排在第2位，但開發超級電腦的日本企業有限，據稱今後仍將維持國家主導的開發。但在今後，研發需要靈活適應需求、技術趨勢和競爭環境。

 

      此前，日本在開發富岳和上一代的「京」時，只開發和製造1台旗艦機型。作為國家計劃集中有限的預算，提高通用的計算速度，兩個機型均曾取得排行榜第一的成績。

 

      如果日本今後在「後富岳時代」繼續瞄準首位，就需要開發新的大型旗艦機型，單純追求通用計算速度的意義正在受到追問。

 

谷歌的超級電腦

 

      目前中國已經建造了據稱性能超過富岳的超級電腦，但並未進入排行榜。有分析認為，中國的超算事關國家的安全保障，希望降低其他國家的警惕。

 

      超級電腦的需求日趨多樣化。在大學裏，氣象預測等要求通用計算速度的研究很多。另一方面，在商業領域，提高AI處理性能也變得越來越重要。在量子電腦也有望實用化的背景下，多數觀點認為，超級電腦也不應依賴一台，而應開發功能不同的多臺新機型，以提高國家整體的競爭力。

 

      富岳實際上僅限於研究用途，存在無法作為商用基礎設施這一問題。日本的高度資訊科學技術研究機構（RIST）負責富岳的應用主題選擇等，自1月起，新推出了促進企業更方便利用富岳的制度。在後富岳時代，必須要進一步推進政企合作。

 

      日本經濟新聞（中文版：日經中文網）大越優樹、水口二季

 

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