超智融合成科研基础设施新标准,阿里云推hpc9a与M890P应对混合负载挑战
随着AI深度融入科研全流程,传统HPC架构难以兼顾高精度仿真、大模型训练与智能体任务的混合需求。阿里云提出三层解法:异构算力实例+统一算力网络+CIPU2.0调度,推出hpc9a服务器与M890P芯片...
科研计算正经历一场静默却深刻的范式迁移。过去几十年,科学家在高性能计算(HPC)流水线上“手搓”作业:写脚本、提交任务、排队等待、排错重跑、人工归纳结果——算力本身强大,但任务喂入方式仍停留在人工驱动阶段。阿里云高性能计算与性能加速负责人游亮指出,当前科研流程中,数据准备、环境配置、任务编排与结果分析等环节,80%以上时间依赖人工流转,真正用于计算执行的时间不足20%。
这一瓶颈正在被AI打破。近年诺贝尔奖多次授予与AI直接相关的成果,AI已从辅助工具升级为科研链条的核心参与者,深度介入观测、模拟、猜想与实验各环节。更关键的是,同一研究项目中,高精度物理仿真与大规模模型训练并行出现——例如生物信息学中,FASTQ数据预处理需FP64双精度仿真,变异检测依赖AI推理,后续功能注释又涉及轻量级智能体调用。IDC数据显示,2024年中国智能算力规模达725.3 EFLOPS,同比增长74.1%,远超通用算力20.6%的增幅;预计2028年将攀升至2781.9 EFLOPS。
问题随之凸显:传统HPC集群按单一负载设计,调度系统(如Slurm)仅识别“多少核、多少内存、跑多久”,无法理解任务在科研链条中的上下文。当系统需同时调度HPC作业、AI训练、智能体及沙箱任务时,三类负载特征迥异——高精度仿真吃双精度浮点与内存带宽,AI训练依赖互联带宽与显存容量,智能体则要求轻量、快速启停与弹性伸缩。单一架构无法让所有负载同时达到性能最优与成本最低。
“谁能把这三种胃口不同的负载喂到一张桌子上,谁就拿到了下一代科研基础设施的入场券。”游亮强调。这正是“超智融合”被推至前台的核心动因:科研流程正从“人驱动工具”转向“人定目标、智能体自主执行”,对算力提出新要求——既要跑HPC,又要跑AI,还要跑智能体,且必须统一调度、统一计量。
超智融合的难点首先在于精度与数据流的割裂。气象预报、分子动力学需FP64抑制累积误差,大模型训练广泛采用FP16/BF16甚至FP8,而智能体沙箱任务则涉及大量碎片化短周期计算。传统体系将高精度与低精度计算物理隔离,难以支撑AI for Science(AI4S)等复合型业务。
阿里云的解法分为三层:第一层是异构算力各得其所又连成一体。面向HPC提供HPC优化实例,AI训练与推理分别匹配专用加速实例,智能体则由通用计算与容器实例承载;关键在于通过云上统一虚拟网络串联成“算力网络”,依托CIPU 2.0架构实现无虚拟化损耗的资源调度,并通过OpenAPI统一创建、调度与编排。
第二层是硬件级突破。CPU侧推出hpc9a实例,搭载第五代AMD EPYC(Turin-C)处理器,128核、最高睿频5GHz、内存达3TB;配合200G低时延eRDMA网络与CIPU2.0,相比上一代性能提升约30%,专为CAE仿真、EDA等对计算性能、内存带宽与网络时延极度敏感的场景设计。
AI侧则依赖平头哥自研芯片:M890P相较前代性能提升至3倍;新一代V900在此基础上再提升3倍;配合超节点架构与弹性算力,E-HPC可提供从单卡到千卡集群的AI加速能力。这意味着同一科研平台可无缝切换FP64高精度仿真与FP8稀疏训练,满足一条科研链路上多精度动态切换的需求。
这一趋势并非孤立现象。2026年10月底,2026世界顶尖科学家论坛“未来半导体平行论坛”在上海临港举行,主题直指“下一个十年:AI与半导体的融合创新”。中国工程院院士刘明指出,未来十年是半导体技术转型关键期,AI已成为创新的“第一推动力”;外方联合主席贝努瓦·杜比院士强调,芯片发展将跳出单纯性能迭代,走向技术融合与民生价值赋能,微电子与生物医学、智能传感的结合将为智慧医疗等场景提供核心支撑。
上海已建成覆盖设计、制造、封测、装备材料、EDA/IP的全链条集成电路产业体系,2025年产业规模近5800亿元,集聚企业超1200家,汇聚全国约40%的产业人才。上海大学微电子学院与54家领军企业共建17个专项班,研究生100%住企培养,课题100%来自产业痛点——这种“企业出题、高校答卷”的机制,正加速推动超智融合从理论走向产线。
与此同时,物联网领域也在同步演进。2026世界物联网博览会于无锡开幕,工信部总工程师王卫明明确指出:“在AI牵引下,物联网正加速向智联网演进。”传统物联网强于数据采集,弱于决策闭环;如今AI全链路赋能感知、通信、处理、平台与应用层,使工厂实现从生产计划、车间作业、质检到财务成本的全局贯通。《推动物联网产业创新发展行动方案(2026—2028年)》设定目标:2028年终端连接数达百亿级,核心产业规模突破3.5万亿元,并强调“加速推进AI、5G、边缘计算与终端深度融合”。
值得注意的是,落地场景正从演示走向真实应用。图灵量子展出的SIM卡级量子加密贴膜已支持微信文件端到端加密;星联体(无锡)航天科技因“商业航天+物联网”生态集聚效应,吸引广州团队扎根无锡——产业链耦合正在产生实际价值。
超智融合的本质,是算力供给方式的根本重构。它不再只是“更强的服务器”,而是构建一个能理解科研语义、自主编排任务、动态适配精度与负载类型的智能算力中枢。当HPC、AI与智能体从“并列运行”走向“协同共生”,科研效率的跃升将不再是线性增长,而是指数级释放。阿里云hpc9a与M890P的组合,正是这一转型初期的关键落子;而上海临港与无锡等地的产业实践,则为超智融合提供了真实的验证场域。
未来十年,科技竞争的制高点,或将落在谁能率先建成稳定、高效、语义感知的超智融合基础设施之上。
