为提供顶级算力，美国陆续投建AI超级计算机
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2024年，诺贝尔化学奖授予了AlphaFold背后的谷歌DeepMind团队，AlphaFold是一个颠覆性的人工智能（AI）系统，可以根据氨基酸序列预测蛋白质的3D结构。但蛋白质天生具有变形能力，会随pH值或温度等条件变化而改变。
为预测这些变化，美国布法罗大学（UB）结构生物学家Thomas Grant正研发一个名为SWAXSFold的AI系统。高校很难负担得起SWAXSFold等系统所需的高端AI芯片——这些芯片价格昂贵，且正被硅谷科技巨头囤积用于打造更强大的聊天机器人。
帝国AI计划的第一台机器Alpha由近200个英伟达芯片驱动。图片来源：MEREDITH FORREST KULWICKI
不过，据《科学》报道，美国纽约州政府正通过一项耗资5亿美元、为期10年的“帝国AI”计划介入其中，旨在使像Grant这样的研究人员能够获取所需的计算资源。该计划于去年启动，即将在未来几个月内启用第二台超级计算机——预计将成为全美最强大的学术AI超级计算机之一。
“在帝国AI计划启动前，仅有少数科技巨头拥有开发AlphaFold这类工具的计算资源。”UB负责研究的副校长、帝国AI董事会成员Venu Govindaraju表示，“如今，借助该计划，纽约的研究人员也能自行开发。”
帝国AI计划参与者包括纽约9所高校及西蒙斯基金会下属的一个研究所。纽约州政府提供了主要的资金支持，西蒙斯基金会捐赠了该计划首台超级计算机Alpha。这台部署于UB的机器搭载近200块英伟达最先进的图形处理器，按AI标准衡量，其性能中规中矩。在第一年，帝国A计划I已为350多名研究人员提供了服务。
不过，第二台机器Beta将实现数量级的性能飞跃——它将搭载英伟达最新推出的Blackwell芯片，这在学术界实属罕见。帝国AI董事会成员、西蒙斯基金会首席技术官Ian Fisk指出，这些芯片将通过强大的网络互联，信息传输速度远超包括美国能源部（DOE）El capitan（全球最强超级计算机）在内的现有系统，且所需硬件更少。“效率提升意味着能处理更多科学问题。”Fisk说。
到2027年，帝国AI计划预计将完成其第三台超级计算机Gamma的建造，其性能将比Beta提升10倍，随后，还将推出第四台机器Delta。“我们的目标是确保在整个项目周期内始终保持机器的先进。”Fisk表示。
纽约州并非个例。今年9月，美国加利福尼亚州通过立法成立CalCompute计划，这是一个类似的聚焦AI计算的项目，将设于加利福尼亚大学系统内。州长办公室需在2027年1月前组建小组设计项目框架，该计划仍需通过加州预算获取资金。
美国斯坦福大学以人为本人工智能研究所执行主任Russell Wald表示，此举并非为了与DeepMind或OpenAI公司竞争。相反，它的目标是使AI计算机中心的访问更加普及，这样各行各业的研究人员就能够专注于为公共利益开发工具，而无需顾虑盈利问题。
美国联邦层面的AI基础设施建设也在推进。据悉，有专家小组建议投入26亿美元，用6年时间将美国"国家AI研究资源"（NAIRR）计划从现在由美国国家科学基金会资助的集群中升级，因为当前的计算需求常常得不到满足而导致排长队。
10月，DOE宣布将与英伟达和超微半导体公司合作，打造9台新型AI超级计算机。由于企业承担了部分成本，这些合作有助于DOE的实验室跟上最新的硬件发展。
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