芯片设计师能干一辈子吗新冠与癌症的HPC时代一个解决双重难题的奇迹
芯片设计师能干一辈子吗？新冠与癌症的HPC时代：解决双重难题的奇迹
长久以来，高性能计算（HPC）给人的印象总是神秘且高深。这是因为它主要是学术界用来推进基础科学发现和探索的手段，比如上到宏观的宇宙大爆炸模拟、下到微观的量子物理和分子动力学研究，这种级别的话题一抛出来，就会有“生人勿近”的感觉。
然而，新冠肺炎对我们的突然袭击，让很多人重新认识了高性能计算：它非但不“高冷”，对热点事件的反应还出人意料的快——不论是中国还是全球，领先的基因与药物研发机构，在高性能计算的支持下，少则数小时，多则几天就破解了新冠病毒的结构，并立即开始疫苗的研制。
可以说，正是高性能计算在算力上的爆发式增长，让过去以“年”来计算时长、且需要无数次实验来纠错的病毒和疫苗研究过程发生了翻天覆地的变化，这种变化还不能只用一个“快”字来概括，而是“快”与“精准”兼顾。
在日前于珠海举办的大型会议上，一位英特尔公司副总裁指出：“每天都有新的用户憧憬使用高性能计算系统新的方法来应对越来越多的问题。例如制造企业利用这些系统设计更好的运动装备，铁路公司使用托管服务避免脱轨。”
图一 CCF HPC China 2021上的英特尔展位
这两个问题，或许每个专业人士的心里都有自己的答案，但对于普通大众来说，也会有自己的那份期盼。暂时让我们过滤掉这种多样性和复杂度，只就医疗及生命科学领域做个展望。
更多疑难杂症将迎接精准疗法或药物
更详细地说，如果把这一技术特别是在E级（Exascale）算力的支持下，与AI、大数据进行融合，那么未来，它将为医学领域带来的改变将更加显著。比如说，在乳腺癌治疗中，一些患者可能会接受基因检测，以便早期诊断并采取措施。但目前这样的技术只能应用于少部分人口群体，因为其依赖的是相对昂贵且有限的地理位置分布的人工智能模型，以及高速、高效的大数据分析能力。而这些都是E级时代所提供的一套全新的工具，可以实现更加快速、精确以及普及化处理所有类型疾病数据，从而为更多患者提供最佳治疗方案。
此外，我们还提到了转化医学概念，它旨在通过跨学科合作，将基础医学研究紧密结合临床实践，从实验室到临床转化，为患者提供个性化治疗方案。而为了实现这一目标，我们需要大量的人类全基因测序分析，这些数据占据极大的存储空间，并要求高度可扩展、高效处理能力。在这个背景下，一家医院建立了一套集存储、传输、算力加速为一体定制超算平台，以保证医生的工作效率，同时提高整个转化医学中心工作质量。此平台采用英特尔至强可扩展处理器和持久内存+分布式异步对象存储 (DAOS) 的组合，不仅提升了系统整体运行速度，还节省了时间成本，使得从数据收集到结果报告仅需不到8小时，即使之前需要168小时以上才能完成相同任务。
因此，无论是在抗击新冠肺炎还是癌症等其他疾病方面，都可以预见随着E级时代成熟，其带来的革新将影响医疗行业乃至社会各行各业，是一种前所未有的巨大可能性。