為提供頂級算力，美國陸續(xù)投建AI超級計算機
2024年，諾貝爾化學獎授予了AlphaFold背后的谷歌DeepMind團隊，AlphaFold是一個顛覆性的人工智能（AI）系統(tǒng)，可以根據(jù)氨基酸序列預測蛋白質(zhì)的3D結構。但蛋白質(zhì)天生具有變形能力，會隨pH值或溫度等條件變化而改變。
為預測這些變化，美國布法羅大學（UB）結構生物學家Thomas Grant正研發(fā)一個名為SWAXSFold的AI系統(tǒng)。高校很難負擔得起SWAXSFold等系統(tǒng)所需的高端AI芯片——這些芯片價格昂貴，且正被硅谷科技巨頭囤積用于打造更強大的聊天機器人。
帝國AI計劃的第一臺機器Alpha由近200個英偉達芯片驅(qū)動。圖片來源：MEREDITH FORREST KULWICKI
不過，據(jù)《科學》報道，美國紐約州政府正通過一項耗資5億美元、為期10年的“帝國AI”計劃介入其中，旨在使像Grant這樣的研究人員能夠獲取所需的計算資源。該計劃于去年啟動，即將在未來幾個月內(nèi)啟用第二臺超級計算機——預計將成為全美最強大的學術AI超級計算機之一。
“在帝國AI計劃啟動前，僅有少數(shù)科技巨頭擁有開發(fā)AlphaFold這類工具的計算資源。”UB負責研究的副校長、帝國AI董事會成員Venu Govindaraju表示，“如今，借助該計劃，紐約的研究人員也能自行開發(fā)。”
帝國AI計劃參與者包括紐約9所高校及西蒙斯基金會下屬的一個研究所。紐約州政府提供了主要的資金支持，西蒙斯基金會捐贈了該計劃首臺超級計算機Alpha。這臺部署于UB的機器搭載近200塊英偉達最先進的圖形處理器，按AI標準衡量，其性能中規(guī)中矩。在第一年，帝國A計劃I已為350多名研究人員提供了服務。
不過，第二臺機器Beta將實現(xiàn)數(shù)量級的性能飛躍——它將搭載英偉達最新推出的Blackwell芯片，這在學術界實屬罕見。帝國AI董事會成員、西蒙斯基金會首席技術官Ian Fisk指出，這些芯片將通過強大的網(wǎng)絡互聯(lián)，信息傳輸速度遠超包括美國能源部（DOE）El capitan（全球最強超級計算機）在內(nèi)的現(xiàn)有系統(tǒng)，且所需硬件更少。“效率提升意味著能處理更多科學問題。”Fisk說。
到2027年，帝國AI計劃預計將完成其第三臺超級計算機Gamma的建造，其性能將比Beta提升10倍，隨后，還將推出第四臺機器Delta。“我們的目標是確保在整個項目周期內(nèi)始終保持機器的先進。”Fisk表示。
紐約州并非個例。今年9月，美國加利福尼亞州通過立法成立CalCompute計劃，這是一個類似的聚焦AI計算的項目，將設于加利福尼亞大學系統(tǒng)內(nèi)。州長辦公室需在2027年1月前組建小組設計項目框架，該計劃仍需通過加州預算獲取資金。
美國斯坦福大學以人為本人工智能研究所執(zhí)行主任Russell Wald表示，此舉并非為了與DeepMind或OpenAI公司競爭。相反，它的目標是使AI計算機中心的訪問更加普及，這樣各行各業(yè)的研究人員就能夠?qū)Ｗ⒂跒楣怖骈_發(fā)工具，而無需顧慮盈利問題。
美國聯(lián)邦層面的AI基礎設施建設也在推進。據(jù)悉，有專家小組建議投入26億美元，用6年時間將美國"國家AI研究資源"（NAIRR）計劃從現(xiàn)在由美國國家科學基金會資助的集群中升級，因為當前的計算需求常常得不到滿足而導致排長隊。
10月，DOE宣布將與英偉達和超微半導體公司合作，打造9臺新型AI超級計算機。由于企業(yè)承擔了部分成本，這些合作有助于DOE的實驗室跟上最新的硬件發(fā)展。
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