美国拟成立DOGE：马斯克可能给下一代超级计算机带来突破性进展

原创汽车电子设计 2024-11-29 08:00

【有奖直播】无线前沿新技术与测试技术峰会 【有奖直播】提升毫米波信号测试精度

芝能智芯出品

在新一代超级计算机的发展中，美国能源部的高性能计算（HPC）项目与私人企业的AI集群建设之间呈现出截然不同的节奏和策略，拟议成立的政府效率部（DOGE）可能对政府主导的大规模计算系统采购产生深远影响。

本文探讨美国现有HPC系统的构建模式与私人企业的高效实践之间的差异，分析其对下一代超级计算机的技术、成本及部署速度的潜在影响，并提出优化超级计算机建设及规划效率的建议。

Part 1

美国现有HPC系统建设

的主要问题

美国能源部近年来主导建设了包括Frontier、Aurora和El Capitan在内的三大百亿亿次超级计算机系统。

这些系统以超高性能著称，但在设计、部署和交付中存在如下关键问题：

● 建设周期长：从采购合同签署到系统部署，平均需耗时5至6年，明显慢于私人企业的建设速度。

● 成本效益较低：总预算在20亿美元以下，但与私人企业（如xAI团队）在相似规模下的支出相比，单位性能的成本效益较低。

● 架构复杂性高：由于系统集成了全新架构，HPC代码需要进行广泛移植，增加了非经常性工程（NRE）支出。

以xAI团队建设的Colossus系统为例，其在122天内完成了100,000 GPU的集群部署，远超传统HPC系统。其优势主要体现在快速部署、大规模扩展性和高效成本控制。

高度集成的液冷Supermicro节点、全新互连架构（如400GbE NVIDIA BlueField-3 DPU）显著缩短了部署时间。Colossus目标在一年内扩展至200,000 GPU，与现有三大HPC系统的总和相当。私人企业采用灵活的采购策略和现成硬件，显著降低了单位性能成本。

政府效率部的成立（DOGE的潜在影响），或将重新审视政府支出的优先级和效率。如果将此思路应用于HPC系统建设，可能会对现有模式带来巨大变化，加速部署节奏、提升成本效益和简化系统复杂性。

DOGE可能要求能源部大幅缩短系统交付时间，以匹配私人企业的速度，政府需要通过更精准的预算管理，实现单位性能成本的优化，减少对全新架构的依赖，从而降低非经常性工程支出。

私人企业的AI集群在规模和速度上占优，但其在高精度计算能力和互连架构上的适配性仍面临不足。当前的HPC系统多基于FP64计算精度，而AI集群则倾向于混合精度算法。如何在精度需求和性能之间找到平衡点，是未来超级计算机设计中的一大挑战。

Part 2

优化HPC系统建设流程

针对现有超级计算机部署周期过长的问题，可以缩短采购和审批时间、采用模块化设计和引入私人企业参与。通过减少冗长的行政流程，将部署周期缩短至2至3年。

通过模块化架构简化系统集成过程，降低非经常性工程复杂性。吸取xAI团队的实践经验，与私人企业合作开发更高效的解决方案。

当前AI集群的互连性能已显著优于HPC系统，建议政府在未来的超级计算机规划中，采用新型互连协议，引入如400GbE的高速互连技术，确保计算节点间的高效通信。

关注DPU的集成，将类似NVIDIA BlueField-3 DPU的网络处理单元应用于HPC系统，优化数据流管理。为降低超级计算机代码移植成本，建议在未来系统中统一软件工具链和采用开放标准，开发支持多平台的统一工具链，简化代码的迁移和调试过程。推动与AMD、Intel和NVIDIA等主要厂商的合作，制定兼容多架构的统一标准。

DOGE若介入HPC系统建设，应在快速部署与长期价值之间寻找平衡点。减少系统初期部署中非必要的压力测试，将更多资源用于科学研究。

根据实际需求灵活调整预算和资源分配，确保资金效率最大化。美国的HPC系统和私人企业的AI集群建设模式各有优劣，未来的超级计算机发展需要吸取双方的成功经验，找到速度、成本和技术复杂性之间的最佳平衡点。

DOGE的成立为政府系统优化提供了契机，但其在实施过程中需要谨慎权衡效率与科学价值，避免因过度追求速度而牺牲长期研究成果的可能性。

小结

Elon Musk影响下美国可能出现很大的变化，以DOGE为契机，推动超级计算机向更加高效、灵活的方向发展，将为美国在全球科技竞争中占据更大的主动权，并在能源、气候和基础科学等领域取得突破性进展。

登录阅读全文



免责声明：该内容由专栏作者授权发布或作者转载，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。若内容或图片侵犯您的权益，请及时联系本站删除。侵权投诉联系： nick.zong@aspencore.com！

汽车电子设计本公众号是博主和汽车电子的行业的工程师们一起交流、探讨、思考的小结，以作为技术交流和沟通的桥梁

进入专栏

汽车电子设计本公众号是博主和汽车电子的行业的工程师们一起交流、探讨、思考的小结，以作为技术交流和沟通的桥梁

文章：3571篇粉丝：83人

 私信

美国拟成立DOGE：马斯克可能给下一代超级计算机带来突破性进展

Part 1

Part 2

最近文章

热门文章

推荐

最新资讯