昇腾“陕”耀 构筑AI产业新生态

以数据驱动的智能时代，算力可谓是新一代的基础设施。据新华社报道，为了贯彻落实国家《新一代人工智能发展规划》，科技部将推进面向重大科学问题的人工智能模型和算法创新，发展一批针对典型科研领域的“人工智能驱动的科学研究”专用平台，加快推动国家新一代人工智能公共算力开放创新平台建设，支持高性能计算中心与智算中心异构融合发展，鼓励绿色能源和低碳化，推进软硬件计算技术升级，鼓励各类科研主体按照分类分级原则开放科学数据。这意味着，围绕AI领域的产学研用已经走向新的发展阶段，基于算法、模型、解决方案的AI生态正在为千行百业的场景应用贡献全新的价值。

如今，在国家统筹规划下，已有20多个城市在规划和建设人工智能计算中心。人工智能计算中心（AICC，AI Computing Center）是专注于AI计算的新型城市基础设施，以昇腾AI基础软硬件平台为基础，是涵盖了从基建基础设施、硬件基础设施到软件基础设施的完整系统。通常，传统计算中心以CPU算力为主，构建超算集群和通用算力集群，而人工智能计算中心以AI算力为主，支撑各个行业进行人工智能模型训练，通过与行业领域应用场景的结合，赋能产业发展，提高生产效率。

目前，深圳、武汉、中原、西安、成都、南京、杭州、沈阳、青岛、重庆、天津的人工智能计算中心已相继上线或试运营，累计为1200+企业、120+高校、70+科研单位提供了算力服务。西安未来人工智能计算中心于2021年5月启动建设，建设周期近四个月，于2021年12月31日正式上线运营，一期包含AI算力300P、HPC算力8P，是西北首个大规模人工智能算力集群。华为陕西政企业务总经理张洪峰表示：“华为将协助陕西省科技厅、西安市科技局和雁塔区政府积极申报国家新一代人工智能公共算力开放创新平台，如成功挂牌可极大提升陕西人工智能在全国的影响力。为了满足爆发式增长的算力需求和公共算力平台的建设要求，我们将积极推动相关单位完成计算中心算力扩容升级，进一步推动陕西人工智能科技创新及产业发展。”

抢占AI算力新高地

据了解，陕西在人工智能领域的研究起步早、积累足、成果多。在陕西，有20余所高校设有智能科学与技术专业和人工智能专业，产生了一批国内领先的科研成果，形成西安交通大学、西工大和西安电子科技大学领先，其他高校和科研院所各有所长的格局。西安拥有人工智能企业150余家，涵盖集成电路、大数据、机器人等领域。作为科教文化大区，雁塔区就有着高等院校34所、科研院所55家、军工企业16家、省级以上重点实验室67个、省级以上重点学科106个、院士专家工作站9家、国家高新技术企业认定736家，以及各类专业技术型人才14万。

“雁塔区在2021年投资19亿元建设了未来人工智能计算中心，是探索新一代人工智能发展的新路径，为西安市建设综合型科学中心和科技创新中心提供了强有力的科技支撑。”西安市雁塔区科工局局长李长武介绍称，“当前已经有182家高校院所和企业同智算中心开展合作，行业场景化解决方案达到179个，共同开展科研项目16个，还成立了遥感数字经济研发与应用创新基地、AI流体力学产业联盟和西安智能智减创新联合体。人工智能计算中心所处的雁塔未来产业园，已成为人工智能产业的热土，吸引了一批相关的产业入驻，为了加快打造国家级的人工智能公共算力服务平台，为全市乃至全省人工智能产业发展提供普惠算力服务，我们计划今年对计算中心算力进行扩容，同时，我们也申报了国家级新一代人工智能公共算力开放创新平台。”

西安未来人工智能计算中心采用了全自研的AI芯片和软硬件，机房采用预制模块化方案，乐高式拼装，交付周期短，建筑材料可回收二次利用，华为人工智能计算集群是全液冷AI集群，可以节省机房空间80%，省电60%。同时，通过统一运维入口和智能运维能力，使运维更加简洁高效。作为秦创原创新驱动平台的人工智能产业创新基地，西安未来人工智能计算中心围绕建设一个中心、打造四个生态平台，促进陕西省人工智能领域的科技成果转化、人才培养和政产学研用融合，实现西安市乃至陕西省人工智能“政-产-学-研-用”的闭环。

具体来说，四平台指的是：公共算力服务平台，通过产业政策牵引，将人工智能计算中心的算力资源有序、高效、普惠的开放给当地的企业、科研机构和高校，解决当地AI技术发展和产业智能升级的算力和服务需求；应用创新孵化平台，各地AI企业、高校、科研机构，针对各地特色的AI应用场景项目机会，依托人工智能计算中心，进行科技创新成果商用转化、形成有本地特色的的重大产品创新和示范应用；产业聚合发展平台，依托计算中心，配套相关产业政策、吸引和招募AI产业链上的各类公司（算法公司、数据处理公司、行业集成公司等）入驻形成完整产业闭环，促进和推动AI产业集约集聚发展；科研创新和人才培养平台，基于人工智能计算中心充沛的算力资源，促进高校院所联合行业龙头企业，围绕产业技术创新需求，开展人工智能技术研发、科技成果转化等重点工作，落地科技创新成果的、培养关键人才。

软硬平台赋能产业生态

“AI的成功与生态的繁荣发展密不可分，昇腾希望构建创新的人工智能产业生态，做好土壤，让更多像ChatGPT这样的应用发生在中国，根植在中国。”在华为昇腾计算业务市场营销部总经理张嘉伟看来，大模型将成为人工智能时代的基础设施，在大算力的支撑下，AI在流体力学、分子结构学、药物研发等科研领域的应用会更加广泛。为此，昇腾会围绕硬件和软件持续投入，像硬件使能层类似CPU的汇编语言，直接在机器上执行底层的AI算子，在生态方面，借助昇思框架帮助开发者在上面开发各类场景化的行业应用，用基础软硬件平台筑牢产业的根基。“华为会提供全流程的工具套件，支持大模型和科学智能的开发，其中，科学智能会聚焦电子仿真、分子模拟、流体仿真三个方面。通过硬件开放、软件开源，将有更多的人接触到昇腾和昇思，促进产业循环，加速中国人工智能产业生态的创新。”张嘉伟说。

华为聚焦AI根技术领域，开放昇腾AI基础软硬件平台，包括Atlas系列硬件、异构计算架构CANN、全场景AI框架昇思MindSpore、昇腾应用使能MindX，以及一站式开发平台ModelArts等，帮助伙伴和开发者高效使用AI能力，创新场景化AI应用，加速千行百业智能升级。目前，昇腾AI生态已初步构建，发展了120万+开发者，在200多所高校开设昇腾AI相关的人工智能课程，发展了1000+行业合作伙伴，共同孵化了超过2000个解决方案。

西安未来人工智能计算中心基于昇腾AI基础软硬件平台建设算力平台和开发训练平台，提供了精准可靠的模型训练和推理服务。重点突破的大模型基础算法，使能不同行业智能化发展过程中对算力的多样化需求。西安未来人工智能计算中心充分结合陕西及区域特色应用，在雷达遥感、智能质检、汽车/机械制造、航空航天、新一代信息技术、新材料和现代医药等新兴领域，通过协助本地高校、科研机构和企业打造创新应用，带动产业的智能化升级，在人工智能领域形成新业态、新模式，服务区域经济社会高质量发展，支撑了陕西现代产业体系发展。西安未来人工智能计算中心可以有效解决陕西及区域智能化转型过程中的算力需求和服务问题，大幅降低深度学习模型带来的昂贵算力成本，释放区域人工智能及产业发展潜力，该中心算力使用已达到98.5%。

西安未来人工智能计算中心与高校及科研机构合作，探索前沿科技，例如联合西安电子科技大学开展“雷达遥感大模型”，联合西北工业大学开展“语音预训练大模型”，联合西北工业大学开展“智能流体力学大模型”等。此外，还与西北农林科技大学、西北大学、西安科技大学、西安工业大学四所高校开展产教融合育人基地合作，已累计培养人工智能产业人才1000+个，开展人工智能技术研发、科技成果转化，在实现落地一批科技创新成果的同时，发展了陕西省人工智能人才生态。 

前沿技术破解关键难题

西安电子科技大学人工智能学院着力打造人工智能领域高端人才培养基地、创新成果研发中心和高层次团队培育平台，在雷达遥感技术领域有着多年的技术积淀。该校联合多方打造了全球首个雷达遥感大模型，使得雷达遥感全线能力提升，并在雷达遥感数据集（针对雷达遥感数据集需求，提供在线数据增强、特征提取、数据流水编排等能力）、自动并行（针对雷达遥感预训练大模型，实现整图切分，感知集群拓扑，达成计算与通信合理配比，加速模型训练）、全栈协同加速（MindSpore和昇腾硬件，通过图算融合等深度图优化，以及跨层内存复用技术，实现性能提升）方面实现了技术突破。

一直以来，合成孔径雷达都是世界各国争夺的核心技术高点，西电人工智能学院联合西安昇腾智能科技有限公司和华为技术有限公司，依托西安未来人工智能计算中心的强大算力，在昇腾Atlas算力底座和MindSpore AI框架下，采用华为智能无损以太网络将算力节点高速互连，开展了大规模雷达遥感影像智能解译技术研究，可实现复杂多样地物的自适应建模、迥异成像参数的判别性特征提取及特征互补优化的自监督学习，获得样本需求低、特征刻画好、普适度高、实用性强的SAR图像智能解译系统。基于研究开发的“秦岭·西电遥感脑”，是当前国内唯一的雷达遥感预训练大模型，将在国土测绘、自然资源、农业林业、双碳经济、防灾减灾等领域发挥重要作用。

西咸新区天枢航空科技有限公司与华为联手，共克航空领域的空气动力学难题，在AI复杂流场预测、多源信息智能融合以及智AI计算流体力学方向取得创新成果，打造了全球首个计算流体力学（CFD）大模型。在湍流智能模拟解决方案(智能流体力学大模型）中，采用了华为“全场景AI计算框架Mindspore和Atlas800(9000) AI训练服务器“，以典型翼型湍流场为训练样本，基于卷积神经网络构建深度学习流场预测模型，实现对传统偏微分方程形式的湍流模型、传统偏微分方程的完全替代，做到适用于不同来流条件和外形流动问题的高精度模拟和流场快速高准确度预测。

在C919客机的研制和试飞阶段，西安试飞院针对飞行器大攻角动态失速特性预示，试飞风险大、仿真模拟算不准的困境，长江学者张伟伟教授及其团队提出风洞动态数据和非定常流动模拟的智能融合方法，将解决飞行器机动飞行的高精度仿真与控制律设计难题。他们建立了基于大数据的复杂流动控制方程识别方法，为燃烧、多相流、多场耦合等复杂工程问题的数学表征提供新的解决方案，也为试飞院在试飞阶段提供了技术攻关。

西咸新区枢航空科技有限公司与西北工业大学携手研发的湍流模型机器学习方法和湍流数据同化方法，摆脱了对传统湍流模型的依赖，实现飞行器高雷诺数湍流场的高精度求解。利用深度学习方法，基于有限的高精度流场数据建立高效高精度的湍流模型和流场预测模型，可以极大提高数据获取与分析效率，节约型号研制成本并缩短研制周期。多源高精度数据驱动的机器学习湍流模型，可以解决传统湍流模型无法适用的强非线性异构多尺度湍流场的数值求解问题，准确模拟复杂系统并给出更真实的流场解。流场预测模型对于气动优化和流动控制等问题，替代了计算成本昂贵的流场仿真软件，实现近实时预测全流场变量，使得此类工程问题得以高效开展。未来，这一研发成果还可应用于航空航天、化工、车辆与船舶、能源、矿业与冶金、水利水电、农业、生物医学、环保、建筑等领域。

当前，全球能源转型步伐加快，新能源的需求量在过去五年内成倍增长，组件的高品质在光伏产业愈发重要。在数字化“质”造和AI“智”造领域，智能质检为提升产品全生命周期的质量和可靠性开辟了新路径。隆基绿能采用华为“Atlas 800(9000) AI训练服务器“，打造了光伏行业首个全流程AI质检一体化系统，在产线关键工序中实现精准检验，通过AI算法检测智能定位风险点，替代传统人工经验化处理的模式。隆基将光伏生产与质检的全流程嵌入DQMS（数字化质量管理系统）系统，针对全过程中近200项质量检测数据进行智能分析和判定。相比较人工检验，制造效率提升25%以上，漏检率大幅降低。

“全流程AI质检一体化系统可以带给客户最高水准的交付体验与产品质量体验，对于有偏离的质量风险提前预警并自动推荐处理措施，确保品质稳定。随着数据的积累，AI也会自学习、自优化，持续提升其检验效率和准确度，为客户带来更稳固的利益保障。”隆基绿能科技股份有限公司大数据及AI系统部负责人李元博谈到，“隆基与华为在数字化、智能化领域的合作亮点可以总结为——面广、点深、量大、共赢，从数字化智能化顶层规划到深入一个工业传感器参数优化AI场景的落地，从华为昇腾AI生态战略合作到单个服务器的采买，隆基与华为都展开了深度合作，通过这些合作，双方建立了深度互信共赢的合作基础，同时也在新技术、新基建的探索方面共同进步。”

结束语

不仅如此，华为在智慧文旅、光伏电站、智慧矿山、数字能源等领域也在积极拓展AI的产业生态。西安未来人工智能计算中心COO张云鹏表示：“西安的产业、科研人才资源非常丰富，对人工智能的需求量也很大，我们会从多维度赋能伙伴，发挥陕西的整体资源优势，与高效、产业界共同推动中国人工智能产业生态的自主创新。”