Récemment, Shanghai Smartlogic Technology Ltd. (ci-après dénommée « Smart Logic ») a présenté pour la première fois au public le premier ordinateur scientifique 3D développé de manière autonome en Chine, baptisé « Tianqiong ». Par rapport aux systèmes de supercalcul reposant sur une architecture bidimensionnelle traditionnelle, ses performances sont supérieures de 2 à 4 ordres de grandeur, injectant ainsi une nouvelle dynamique d’innovation dans la nouvelle trajectoire mondiale de l’intégration entre intelligence artificielle (IA) et sciences en Chine.
À l’heure actuelle, la concurrence mondiale dans le domaine de l’IA est entrée dans une nouvelle phase. Sous l’impulsion des Avis sur l’approfondissement de la mise en œuvre de l’action « IA + », les secteurs concernés en Chine s’orientent vers le renforcement de l’offre en puissance de calcul, en algorithmes et en données, afin de promouvoir un développement coordonné et intégré de la recherche technologique, de la mise en œuvre industrielle et de la commercialisation des produits de l’application de l’IA dans des domaines clés tels que la biofabrication, les nouveaux matériaux et les semi-conducteurs. Dans ce contexte, la construction d’infrastructures de calcul intelligent dotées de capacités interdisciplinaires générales, reposant sur des architectures de base autonomes et maîtrisées, et capables de prendre en charge des tâches scientifiques multi-échelles, s’impose comme un point de percée décisif dans la compétition entre les domaines concernés.
C’est dans ce contexte que Smart Logic a choisi d’ouvrir la voie par l’innovation de l’architecture de base. S’appuyant sur l’architecture de processeur de calcul algébrique MaPU, issue d’une innovation 100 % autonome, l’entreprise comble un vide dans le domaine des architectures de puces nationales grâce à une innovation matérielle de pointe solide et fiable, et propose une solution extrêmement efficace, entièrement nationalisée sur l’ensemble de la chaîne, pour les plateformes de calcul haute performance à l’ère de l’IA.
L’architecture MaPU a été inventée pour la première fois en 2009 par Wang Donglin, fondateur de Smart Logic et ancien directeur de l’Institut d’automatisation de l’Académie chinoise des sciences. Après plus de dix années de recherche, de développement et d’optimisation, elle a permis des avancées fondamentales au niveau du noyau, du jeu d’instructions et de l’architecture des systèmes de calcul. Alliant parfaitement l’efficacité des ASIC à la flexibilité programmable des CPU et GPU, elle constitue une invention innovante majeure dans le domaine des architectures de calcul généralistes.
À ce jour, les produits de calcul scientifique, de communication et de vidéo développés par Smart Logic sur la base de l’architecture MaPU ont déjà été commercialisés, allant de l’amélioration de l’expérience photographique sur les smartphones jusqu’au soutien clé apporté aux communications de l’Internet satellitaire national. Sur cette base, le premier ordinateur scientifique 3D développé de manière autonome en Chine est appelé à devenir une force déterminante pour stimuler des percées dans le domaine de l’AI4S (AI for Science, ou l’IA au service de la science, une orientation de recherche et d’innovation de pointe visant à accélérer les découvertes scientifiques grâce à l’IA). Grâce à la combinaison d’une architecture de base MaPU et d’une architecture système entièrement interconnectée en 3D, « Tianqiong » atteint une latence de communication extrêmement faible et une augmentation de l’efficacité de calcul de plusieurs centaines à plusieurs milliers de fois. Conçu nativement pour la résolution de problèmes scientifiques de simulation tridimensionnelle, il peut offrir, par rapport aux supercalculateurs traditionnels à architecture bidimensionnelle, une accélération des calculs de 2 à 4 ordres de grandeur.
À l’heure actuelle, les frontières de la science progressent rapidement vers les échelles atomiques, subatomiques et quantiques, ce qui rend indispensable le développement de nouveaux outils capables de soutenir des percées dans la compréhension des lois fondamentales du monde microscopique. Après les avancées majeures permises par la cryo-microscopie électronique dans l’observation « statique » des structures macromoléculaires des protéines biologiques, les systèmes de calcul scientifique de haute précision, représentés par « Tianqiong », deviennent, grâce à la simulation numérique, une nouvelle génération de « microscopes numériques » permettant d’explorer les lois « dynamiques » du monde microscopique, apportant un soutien clé à l’évolution systémique des paradigmes de la recherche scientifique.
Le premier prototype de « Tianqiong » a été livré en 2022 et est actuellement installé sur le campus de l’Université des sciences et technologies de Shanghai. Il s’agit du premier supercalculateur 3D de Chine, fondé sur une architecture indépendante et spécifiquement dédié au domaine de l’intelligence scientifique. Les performances mesurées en simulation de dynamique moléculaire atteignent 5 à 10 microsecondes par jour, soit une vitesse supérieure de deux à quatre ordres de grandeur à celle des systèmes de supercalcul traditionnels nationaux, atteignant un niveau international de premier plan et comparable au supercalculateur américain Anton 2. En 2023, s’appuyant sur « Tianqiong », la zone de développement industriel de haute technologie de Xiaogan, dans la province du Hubei, et Smart Logic ont coopéré pour construire le Centre de calcul scientifique 3D du fleuve Yangtsé, officiellement mis en service, constituant le plus grand cluster mondial de puissance de calcul scientifique 3D à usage général. Depuis son entrée en exploitation, ce centre a déjà servi plus de deux cents équipes de recherche de premier plan et institutions d’innovation à travers le monde, mené des coopérations scientifiques approfondies avec des universités telles que l’Université de Beijing, l’Université Jiao Tong de Shanghai, l’Université du Zhejiang et l’Université de Wuhan, fourni cumulativement une puissance de calcul et un appui technologique à plus de vingt entreprises dans les domaines de la biomédecine et des nouveaux matériaux, et participé, grâce à l’autonomisation par le calcul, à une série de grands projets scientifiques majeurs liés au développement scientifique et au bien-être national.
À ce jour, « Tianqiong » a déjà soutenu des avancées substantielles dans plusieurs recherches fondamentales, contribué à la publication de près de vingt articles dans des revues internationales de tout premier plan, et favorisé l’entrée de plusieurs médicaments en phase d’essais précliniques. Par exemple, ciblant des maladies auto-immunes, les calculs de simulation de haute précision réalisés grâce à « Tianqiong » ont permis de découvrir pour la première fois de nouvelles poches allostériques ainsi que des molécules candidates de médicaments. Les résultats correspondants sont désormais entrés en phase de validation expérimentale et devraient, à terme, favoriser l’entrée d’un médicament potentiel en recherche clinique, tout en fournissant un point d’appui technologique pour l’incubation de jeunes entreprises pharmaceutiques.
Au-delà de son rôle dans des étapes clés de la recherche et du développement pharmaceutiques, telles que la découverte de cibles et la conception moléculaire, le champ d’application du calculateur scientifique 3D « Tianqiong » continue de s’élargir. Il soutiendra progressivement des missions de recherche scientifique dans de multiples domaines, notamment la chimie quantique et l’entraînement de modèles d’IA, apportant une puissance de calcul considérable au développement des sciences fondamentales et aux progrès technologiques dans tous les secteurs, et offrant aux entreprises et équipes de pointe des domaines des nouveaux matériaux, des nouvelles énergies et de la fabrication haut de gamme des services de calcul haute performance dont l’échelle et l’efficacité connaissent des améliorations de plusieurs ordres de grandeur, contribuant à l’exploration et à la mise en place d’un nouveau paradigme de recherche AI4S dans l’ensemble des domaines.
Smart Logic a été fondée en 2016, son équipe fondamentale étant issue de l’Institut d’automatisation de l’Académie chinoise des sciences. Son siège est implanté dans le parc Hi-Tech de Shibei, constituant un repère emblématique du paysage de l’innovation scientifique et technologique du district de Jing’an. En tant qu’acteur majeur de l’industrie de « l’intelligence des données » de Jing’an, l’entreprise détient de nombreuses certifications de premier plan, telles que le statut national de « petit géant » nationale, spécialisée, experte, unique et novatrice, celui d’entreprise de haute technologie, d’entreprise municipale spécialisée, experte, unique et novatrice, ainsi que de centre technologique d’entreprise au niveau municipal. Forte de ses capacités, elle figure depuis plusieurs années consécutives dans les classements mondiaux des licornes et est une entreprise licorne bénéficiant d’un accompagnement prioritaire de la municipalité de Shanghai. Grâce à des percées en technologies matérielles de pointe, telles que les puces basées sur l’architecture MaPU, Smart Logic s’intègre en profondeur à la construction de l’écosystème régional d’innovation scientifique et technologique, devenant un moteur clé de la mise en œuvre des technologies de l’intelligence des données et de l’autonomisation de la transition numérique des industries.
Smart Logic indique que, durant la période du XVᵉ Plan quinquennal, l’entreprise s’appuiera sur l’innovation autonome de l’architecture MaPU pour participer à la définition de nouveaux paradigmes scientifiques à l’ère de l’IA, consolider les fondations de l’innovation par des technologies de pointe, et apporter un soutien solide à la construction de la Chine en tant que grande puissance mondiale dans le domaine des sciences et technologies.