鹏城云脑运维中心

鹏城云脑机房

鹏城实验室外观

开篇语

重大突破，科研先行——从探寻地球深海“冷泉”生态的奥秘，到研究组成世界基本粒子的玄妙，一批大科学装置相继落子粤港澳大湾区，以“国之重器”万钧之力，瞄准科技创新，助力湾区打造具有全球影响力的国际科技创新中心。本报湾区版拟陆续推出探秘湾区“国之重器”系列报道，带读者走进大湾区“高冷”的大院大所、大装置、大项目（科创），见证粤港澳大湾区国际科技创新中心起航。

近日，记者从鹏城实验室获悉，今年一季度虽然受疫情的影响，但实验室的建设并没有放缓，其中深圳市工务署牵头着手组织石壁龙园区内鹏城云脑机房的建设施工，首先开工建设6000平方米的综合机房。也就是说，我们的大国重器——千P级的“鹏城云脑”将有新家了。

AI破解交通拥堵、AI研发新药物、AI解码基因奥秘……AI可能会给人类带来各种新的生活。但这些都离不开AI算力的支撑。目前，鹏城实验室与华为已共同发布了鹏城云脑Ⅱ基本型，正式开启了1000P级云脑，其澎湃的算力，将支撑AI领域诸如计算机视觉、自然语言、自动驾驶、智慧交通、智慧医疗等各类基础性研究与探索。

鹏城云脑Ⅱ就是我们手中紧握的大国重器。

云脑算力是52万台家用电脑算力之和

在深圳鹏城实验室，记者看到了“鹏城云脑”，那是一排放置在玻璃房内闪烁着黑色光泽的金属机箱。

“今天的计算机，不仅追求超高速数值计算，而且考虑计算类型，除了会计算还需会进行各种分析和人工智能推理学习的计算。”鹏城实验室常务副主任邹鹏说，“计算机已从原来算得快，变成现在既快又能进行多种类型的计算。云脑就是一台既算得快，又能支持人工智能计算的超高速计算机。”

为什么叫云脑呢？“这台计算机将来通过网络，实现更大规模的整合和能量辐射，这是‘云’的概念。它不仅会算1+1等于多少，还拥有分析能力，这是‘脑’的特征。”邹鹏介绍说。

鹏城云脑采用分阶段建设模式，已建成了鹏城云脑Ⅰ期。自运行以来，平均每天运行500多个科研任务，支撑450多名科研人员的科研工作，来自北京大学、清华大学、中国科学院等单位的科研人员在此进行人工智能相关研究，做出了一系列有国际影响力的科研成果。

随着AI算力需求的日益增长，为更好提供科研支持，鹏城实验室选择与华为共建鹏城云脑Ⅱ，采用搭载鲲鹏、昇腾处理器的Atlas 900集群，提供充沛算力，并由鹏城实验室开发云脑平台关键技术。

去年年底，鹏城实验室与华为共同发布鹏城云脑Ⅱ基本型，正式开启1000P级云脑。鹏城云脑Ⅱ基本型启动时的算力为100P OPS（每秒十亿亿次计算），计划今年年底将迈入1000P OPS（每秒百亿亿次计算）算力规模。1000P算力是什么概念？相当于52万台家用电脑的算力之和，当今世界上最强的超级计算机算力约为235P，也就是说，届时鹏城云脑Ⅱ的算力将超过现今世界最强大的超级计算机。

目前，科研人员正在联合攻坚AI集群的规模进化以及AI功能的进化，解决散热、组网等影响集群扩展的关键问题，为实现1000P AI算力扫清障碍。

云脑采用自主研发的国产芯片

鹏城云脑Ⅱ采用的是搭载了鲲鹏、昇腾处理器的Atlas 900集群。

据介绍，Atlas 900汇聚了华为十余年的技术沉淀。在衡量AI计算能力的标准ResNet-50图片分类模型下，Atlas 900只需59.8秒就完成了训练，在同等精度下比原世界纪录快10秒。

鲲鹏、昇腾是华为自主研发的国产芯片，鲲鹏具有很强的通用性，昇腾具有超快的AI计算能力，两者组合出来的计算装置，让云脑诸多功能在此AI计算底座上得以实现。Atlas 900凭借其强大算力，可广泛应用于科学研究与技术创新，比如天文探索、气象预测、自动驾驶、石油勘探等领域。

Atlas 900的算力有多强大？以天文探索为例，海量的数据计算和处理往往需要大量人力和时间的投入。面对一张20万颗星星的星空图，如果需要定位具有某种特征的星体，一个天文学家需要耗费169天才能完成。有了Atlas 900助力后，定位时间缩短为10秒。

将成为人工智能研发的关键工具

鹏城云脑有什么用？中国工程院院士、鹏城实验室主任高文是这样描述的：“对从事人工智能研发的科研单位或企业，这是一个非常关键的工具。它将对科研机构、各个行业带来较大变化。”

在鹏城云脑上，一方面科研人员可以开展新一代人工智能基础理论、核心算法、高端芯片、关键设备、操作系统的研究；另一方面基于鹏城云脑提供的算力，可实现在城市交通、医疗健康、金融风控、智能制造等领域的AI赋能，打造新一代人工智能开源开放创新平台。鹏城云脑上运行的是鹏城实验室自主研发的分布式AI操作系统，连接广州超算和合肥中科大类脑计算平台，已实现异地资源共享与统一服务。

如果说人工智能改变的是生产力，那么大规模AI算力集群就是实现这一变革的前提。鹏城云脑将汇聚人工智能领域大量珍贵科研数据资源、先进技术成果、开源项目和领军人才，是立足深圳面向全国的超大规模人工智能科研基地，吸引和汇聚全国科研力量在鹏城云脑上集中攻关、集中研制关键技术和打造人工智能生态。

重器名片——鹏城实验室

2017年12月，广东省先行批准了4个省级实验室，其中网络空间科学与技术实验室落户深圳，命名为“鹏城实验室”。鹏城实验室对接国家中长期目标和战略需求，聚焦网络通讯、先进计算和网络安全三个主要研究方向，计划在今年完善基础设施的基础上，到2030年建立国家科技资源开放共享服务平台，解决网络信息领域一大批共性关键技术问题。

鹏城实验室由深圳市政府主导，高文、刘韵洁、方滨兴分别任方向责任院士。科研管理方面采用研究中心重点项目和院士工作室前沿探索双轮驱动科研模式，实验室现有5个研究中心（人工智能、网络通信、网络空间安全、机器人、量子），自主立项8个重点科研项目，并已取得系列阶段标志性成果。如今鹏城实验室已经引进设立16个院士工作室，围绕虚拟现实、计算金融、区块链、自主芯片等前沿领域开展探索，并且启动了四个重大科学基础设施（鹏城云脑、鹏城云网、鹏城生态、鹏城靶场）的建设。在人才方面，实验室坚持引进和培养并重的原则，现有全职、双聘、兼聘、实习学生等共计1700余人，其中院士26名。

鹏城实验室立足粤港澳大湾区，发挥国际化区位优势，于2020年在河套深港科技创新合作区设立粤港澳大湾区人工智能研究院（福田），首批将引进自主健康在内的3个国际合作项目。

解决什么问题？

互联网发展已有近50年历史，业界认为，如今互联网已进入第三代，即未来网络。第一代互联网聚焦军事与科研领域，第二代聚焦消费领域，第三代互联网则聚焦如何与实体经济融合，例如满足无人机等未来产业发展、满足工业互联网的安全需求等，互联网需要新的技术架构给予支撑。

到2030年，未来网络是怎样的，它的主要技术是什么，主要应用领域又在哪里？如果把现在的互联网比作马路，那么未来网络就像是灵活架设的高速公路。在架设未来网络的过程中，主要有两种方式，第一种是现有网络改造，第二种则是架设一个全新的网络，这就需要新的硬件设备和系统，未来人们可以通过软件虚拟化方式灵活选择，获得更快且更安全的网络选择。如何通过基础科学和尖端技术为粤港澳大湾区互联互通建设全新“高速公路”，如何应对4K、8K、AR/VR技术对网络的存储计算、延时提出的新挑战，如何方便灵活地解决相关需求并出台更好方案，这些是鹏城实验室希望解决的问题。