引言

還記得電影《超驗駭客》中，威爾卡斯特博士造就世界上第一個真正的人工智能機器人嗎？他將其意識上傳到了計算機當中，不過，智能被限制在數碼世界里，只能以程序的形式存在。

其實，一旦擁有改變意識或大腦的能力，就能突破生物進化的限制。現如今，腦科學和智能技術是目前科學界研究的熱點，但是相互之間借鑒較少。

中科院成立的“科學與智能技術卓越創新中心”，將腦科學和智能技術領域具有本質性的重大科學問題聯合攻關。

作為Dell中國4.0戰略的重要組成部分，在去年11月3日，Dell高層領導與中科院領導共同啟動了雙方合作設立的“人工智能與先進計算聯合實驗室”。這是Dell部署“在中國為中國”4.0發展戰略的一個重大進展，也是我們植根中國提升本土研發能力、致力引領未來技術發展方向的體現。戴爾提供的高性能計算平臺將助力中科院開展腦科學和人工智能領域的前沿探索，而所取得的突破創新成果將有望轉化為商業應用。戴爾高性能計算（HPC）解決方案作為IT平臺的主角承擔了中科院自動化所-戴爾腦信息與智能技術先進計算研究中心(一下簡稱計算研究中心)，的計算核心任務。

用高性能計算支持熱點研究

從計算研究中心的目前的任務來看，主要是關注面向腦信息處理與智能技術領域的新型計算架構研究與應用。

其中包括腦與認知海量數據分析、腦系統計算模擬、認知功能模擬、人工智能等方向的新型計算體系，這些除了立足研究領域，可以根據市場和行業發展的需要，對這些核心技術進行產品化和產業化。

戴爾的HPC方案是基于戴爾公司高性能、完整的、開放架構的服務器、存儲和網絡產品搭建。因此，戴爾為計算研究中心設計了支撐整個研究中心的IT平臺架構。

整套系統架構由網絡系統、高性能存儲系統、CPU計算集群、GPU 計算集群、大內存節點集群等硬件系統組成。軟件系統由操作系統、集群管理和資源管理軟件組成，可以提供高性能計算平臺、大數據平臺和云平臺。

用戶的訪問可以通過Web Portal、SSH 登錄和ftp文件訪問。此外，IT支撐平臺還有Dell 提供硬件保修服務，和用戶自己的維護體系，以及用戶設定的安全體系。

在方案的設計上，戴爾采用集群管理軟件BCM ，可以實現可視化的圖形界面、命令行與圖形界面交互。

另外，BCM軟件與IEEL （Intel  企業版Lustre的結合），解決了集群管理軟件與并行文件系統的孤島問題，BCM集群管理軟件可以集中管理整套系統，冗余HA 架構都保證了方案的先進性。

滿足高性能計算的根基

目前計算研究中心用戶數量多、種類多、應用多，IT系統的計算能力和存儲能力必須足夠大。

比如影像處理，需要800MB/s 單線程的帶寬訪問，32GB的數據文件；GPU運算要十幾個人并發完成；另外還有腦影像、實現彈性存儲等等需求。

在GPU計算節點，研究中心配置的是戴爾公司高性能的服務器 Dell PowerEdge C4130。 C4130具備高速計算能力的同時，還具備靈活性與高密度的特征。

C4130的高速計算能力來源于其平衡的體系結構，靈活組合了加速器、處理器、內存和I/O選項，可充分匹配研究中心的工作負載要求。

作為已針對GPU和協處理器進行優化的、靈活、高密度的1U機架式服務器，C4130有效推動要求最苛刻的HPC、數據可視化和渲染工作負載的運行。

在區區1U空間內配備多達四個300瓦雙寬GPU加速器和協處理器，具有五種量身定制的獨特配置，能夠提供卓越的性能、靈活性和效率，同時降低研究中心的空間和管理需求。

而在高可用性方面， C4130提供了豐富的功能，可增強服務器的可靠性、效率和易用性，這樣，對于整個平臺來說，可以更快的享受到服務器的超高性能。

另外，高能效的組件可提供卓越的性能功耗比，優化的散熱、布線和機械結構有助于減少漏電現象，并實現可靠的加速器性能。冗余熱插拔電源和風扇等容錯功能有助于確保系統的高可用性。

而在管理存儲節點上，配置戴爾公司性能的機架式服務器 Dell PowerEdge R630。同時戴爾的高性能存儲配置MD系列直接將最多四臺HA配置服務器或八臺非HA配置服務器連接到單個SAS存儲系統，提供可選的4 GB或8 GB高速緩存控制器。

在戴爾大中華區戰略發展部的規劃下，戴爾全球企業級方案部署服務團隊在2周之內完成了中科院CAS HPCC 項目的部署?，F在，研究中心已經完成HPCC解決方案的各項測試，如集群功能性測試已經完成，其中Linpack測試、IOZONE測試，IB功能性測試、CUDA功能性測試、SHELL并行功能性，確保符合創新中心的高性能、高可用性、高容量、易于擴展、易于管理的要求。
                    
讓腦科學與智能技術完美結合。

目前，中科院自動研究所與戴爾共同搭建的腦信息與智能技術先進計算研究中心”將助力中科院進行哪些研究？

首先， 腦認知功能的基礎研究以及腦疾病機理研究和早期診斷手段研發。

第二，腦研究新技術的研發用于腦認知與腦疾病研究的轉基因猴模型、腦研究物理器件的研發、大數據信息學新技術和新理論的建立。

第三，類腦模型與智能信息處理：主要面向強人工智能，借鑒神經系統的結構與功能的特點及可塑性，建立類腦多尺度神經網絡計算模型、類腦智能信息處理理論與方法。

通過對全腦網絡的數據分析，構建功能和結構可塑的多尺度腦神經網絡計算模型，以此作為創新源泉，啟發人工智能研究中的多模態感知計算、語言與知識處理等智能信息處理理論與方法，引領國際智能信息處理及類腦智能的研究與發展。

最后，是對類腦器件與系統的研究，將借鑒腦科學研究成果，研制高性能、低功耗的類神經計算芯片和器件，研制基于類腦計算模型的智能機器人，構建人機協同的智能生長環境。

中科院自動化研究所所長王東琳認為智能技術之魂就是“類腦”，機器只有像人腦一樣感知和思考才達到了真正的智能。

對人腦信息處理機制及人類智能的研究，將可能發展出一套類腦智能計算理論與技術。而戴爾提供完整的端到端HPC解決方案，則提供包括硬件，軟件和研究涉及所需的特定支持！