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百分百本土自製超級電腦 國家隊台灣杉二號,翻轉AI產業實力

2020-07-16
作者: 林宗輝

▲國網中心主任史曉斌認為,超級電腦可在產業扮演重要角色。(圖/林宗輝攝)

在這波武漢肺炎疫情中,由台灣自建的台灣杉超級電腦系統起了關鍵性的作用!國家實驗研究院國家高速網路與計算中心(簡稱國網中心)主任史曉斌在接受《財訊》專訪時,提到透過台灣杉的強大自然語言運算能力,幫助台灣疫情追蹤App推出各種語言版本,更藉由自有的台灣AI雲,推動超過50項武漢肺炎醫療專案,從醫藥發展,到疫苗的研發都包含在內。

全球各大工業強國都在建置超級電腦,因為超級電腦代表的是一個國家的整體資訊戰力,不僅可以展現國家的IT整合與設計能力,也能夠通過超級電腦的運算能力,推動產業的進一步發展。

雖然台灣是資訊產業強國,具備非常完整的產業生態圈,然而進入雲服務世代之後,包含中國等國外雲服務平台與超級電腦系統在近幾年突飛猛進,但台灣卻在這波競賽中缺席。(延伸閱讀:台灣成為全球第7使用先進量子電腦國家 幕後關鍵推手曝光!

由於過去對相關領域發展的輕忽,台灣在2011年建置御風者超級電腦後,多年來都沒有進一步發展。政府沒有推動,民間也缺少相關計畫,使得很多需要透過超級電腦才能發展的先進技術留下空白,讓其他國家的業者搶盡先機,尤其是人工智慧領域的學術與產業發展更因此落後。

採GPU架構 台灣業者自製

後來通過科技部的推動,2018年新一代超級電腦台灣杉1號上線,以CPU架構叢集為主,滿足各類AI發展工作需要。不過台灣杉1號與相近時期的首部民間超級電腦鴻海HPC相較之下,運算能量明顯較低,且偏重CPU運算也讓應用較為局限。

因此,國網中心在2019年上線的台灣杉2號,改以GPU為主的架構,通過更先進的軟硬體架構,服務包括海內外用戶,同時也推動更多元的學術研究專案。更重要的是,這部超級電腦是由廣達、華碩以及台灣固網,分別從硬體、軟體,以及機房網路布建分頭進行,完全由台灣業者自行打造。

史曉斌解釋,在軟體方面,傳統超級電腦為了管理方便,一般只會執行一套系統,但台灣杉2號同時整合了多套系統,分別是作為基礎的OpenStack,及Kubernetes與Singularity等容器服務,並使用Slurm命令列介面作為資源調度軟體,滿足更多應用形態,國網中心也正為相關的系統整合技術申請專利。

運算能量大 AI產業支柱

在硬體方面,史曉斌更是引以為傲,他表示,台灣杉2號的架構效率極高,讓硬體運算性能可以隨著核心使用數量呈現幾乎完美的線性增長,耗損極小。

目前台灣杉2號已經為台灣包含學術、醫療、防災、工業製造等多項領域提供了強大的運算能力,推動相關應用發展。

▲台灣杉2號已經在多種產學研究與應用發揮作用。(圖/國網中心提供)

面對近來武漢肺炎肆虐,史曉斌表示,國網中心也早在4月透過超級電腦的雲服務專案,集結了超過50個研究團隊,共同發展應對武漢肺炎的策略,專案範圍從基因分析到藥物分析等,協助台灣對抗疫情蔓延、發展抗疫的方法。

在醫學方面,國網中心與台北榮民總醫院合作,發展AI影像判讀,並最佳化醫院的各種流程。

另外,也與台大合作發展新一代的聯邦式醫療AI系統,其特點是,個別醫院可以在確保醫療資料保密的同時,又能共享、共同發展AI運算模型,兼顧訓練數據量以及隱私資料的保護,掃除了過去醫院發展AI管理系統的最大阻礙。

另一個協助醫療AI的突破,是與醫療影像新創公司雲象科技合作,發展醫療圖像AI判讀技術。由於台灣杉2號影像專用記憶體容量較一般超級電腦大,因此能一次載入超過10億畫素的醫療影像進行判讀,不需要先切割再合併,如此可以提高判讀效率及精準度。(延伸閱讀:量子電腦完勝的關鍵:1萬年與200秒之間的距離...

此外,在推動產業的AI技術上,史曉斌指出,目前AI結合IoT(物聯網),在包括工廠產線自動化,以及智慧城市應用都有著墨。他特別提到安控新創公司盾新科技(Umbo CV)這家公司,使用台灣杉2號的雲服務來訓練人體與物體識別能力,可以在機場中追蹤並定位特定的物體以及旅客,該系統也已經被新加坡樟宜機場所採用。

史曉斌表示,超級電腦對於業界的幫助,除了可以大幅降低研發成本,幫助各種AI新創發展,同時也降低各種AI應用判讀的錯誤率,讓台灣發展出來的相關應用可以打進國際市場。光是2019年上線的幾個月,就已經提供了超過1000萬個小時的運算時間推動產學發展。

產學大結合 布局AI雲

同時,科技部在台大、清大、交大與成功4所大學成立AI創新中心,分別就生物醫療AI、智慧製造、智慧服務,以及生技醫療等議題推動技術發展,國網中心與台灣杉2號也全力配合國家政策,幫助學界發展前瞻AI技術,並落實到應用中。

史曉斌強調,科技部的6大方向很明確,從生醫、半導體、數位轉型,都缺少不了龐大的運算能量在背後推動,而台灣杉2號超級電腦就扮演重要的角色。為持續推動台灣的產業發展,台灣杉的後續機型也已經發包,希望通過國家隊共同推動超級電腦技術生態的發展。

目前國網中心基於台灣杉超級電腦的AI雲「台灣計算雲」(Taiwan Computing Cloud,TWCC)已經累積超過350個產學合作計畫,未來也將進行技轉、成立AI服務公司,屆時3大台灣隊企業都將會參與,共同推動台灣AI產業未來的發展。

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