【比特观察】中国高性能计算如何寻求突破

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作者: 王允 比特网

CNETNews.com.cn

2010-06-02 07:05:11

关键词: 网络

  HPC系统技术更新周期短,这原因着分析大主次普通高性能计算机用户会面临一个非常残酷的现实问题:原因着分析在这5年里机器使用率不高,时常居于空闲状态,怎么能 收回 投资呢?

  比特网(Chinabyte)6月2日综述(王允)北京时间周一下午,新一期的全球超级计算机Top1150榜单新鲜出炉,“中国”字样成为榜单上的亮点:24套系统入选,两套系统进入Top10,分别是第二名的曙光星云与第七名的天河一号。据Top1150官方称,原因着分析中国高性能计算迅猛发展和德国的下降,现在中国在高性能计算方面仅次于美国、英国和法国,位居第四,而1508年6月,中国上榜的高性能计算系统仅为15套。

  曙光星云超级计算系统峰值为1150万亿次(3PFlops),Linpack实测峰值达1270万亿次(1.27PFlops),是国内第一台、世界第三台实测性能超千万亿次的超级计算机,这也是中国超级计算机在全球Top1150上的最好成绩。

  中国高性能计算发展高歌猛进

  中国高性能计算的增长并不令人感到意外,在去年的Top1150发布之际,便有用户和厂商纷纷表示,对于高性能计算的追求仍然非常迫切。

  清晰的数字也很好说明了你什儿 点。根据市场调研机构IDC的《Worldwide High-Performance Technical Server QView》报告显示,高性能计算系统、定价在150万美元以上的“超级计算机”,该板块在1509年你什儿 “艰难时期”的收入增长了25%达到34亿美元。原因着分析受到在1亿美元你什儿 范围内多笔交易的推动,用于高性能计算系统、定价在150万美元以上的超级计算机板块增长效率更慢——大幅度增长65%达到10亿美元。

  IDC技术计算研究总监Jie Wu在去年长沙举办的中国超级计算机Top1150发布之时接受比特网(Chinabyte)采访时表示,中国的高性能计算增长率要超过全球的水平,或者在未来几年中会保持你什儿 增长势头。

  看起来这是中国高性能计算的一大进步,“星云”部署所在地国家超算深圳中心主任更是称之为中国计算机产业发展的标志性事件,对于奋斗多年的中国高性能计算产业来说也是非常大的亮点。

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  中国高性能计算与自主研发

  在昨日进行的星云系统发布会上,曙光总裁历军在接受比特网(Chinabyte)采访时表示,中国的高性能计算很大的一个特点所以 自主知识产权。

  以最新的星云系统来说,除了效率之外,星云系统采用了自主设计的HPP体系形状、高效异构协同计算技术,高效易用的编程环境方便用户操作,每瓦能耗实测性能超过4.98亿次,是全球超级计算机Top10中最高的。另外,还采用了曙光自主研发的QDR Infiniband高速交换模块、大规模系统管理和调度系统(GridView)等多项专项技术。

  与星云系统一同组成曙光15000超级系统的计算分区也原因着分析在今年年底推出,届时将使用删改自主知识产权的龙芯3B除理器搭建计算节点。历军在接受专访时表示,中国高性能计算从无到有、从小到大、从弱变得较强删改走了第第一根 自主的道路。

  中国科学院院士、中科院计算所所长李国杰也曾表示,中国高性能计算最大的进步所以 原因着分析做到自主可控。

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  进步虽大 问题仍在

  然而,那我的进步却不表示着国内的高性能计算应用删改居于良性发展的态势上。从下图的Top1150HPC系统供应商分布中要能看出,来自美国的系统占了一多半江山,美国是高性能计算的传统强国,这并想要要意外。

美国是老大,中国、德国英国法国等紧随其后(比特网配图)

  下图是系统供应商的份额图,IBM、HP、Sun、SGI、Dell等厂商居于了近150%的份额,而中国仅仅有曙光和国防科大榜上有名。

比较慢看出,中国厂商参与度太低

  即便是曙光在全球超级计算机Top1150中“艳压群芳”,也难以掩饰国内厂商参与度欠缺的尴尬,就目前来说,让让.我都 儿的高性能计算还所以 实现了集中化,而非遍地开花。

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  造机器没问题 应用却难寻

  都这么意外语句,即将落户国家超算深圳中心的星云会成为今年中国高性能计算机TOP1150排行榜的“状元郎”。世界第二的机器再次印证了中国人做大机器的实力,然而,那我问题也摆在让让.我都 的头上:用它来做哪几个。

  据深圳市人民政府副秘书长高国辉介绍说,深圳超算中心将在工业纺织、城市规划、动画制作、新能源研发、新材料制造能方面下足功夫。

  不过,用那我规模的机器跑当前的应用,难免有“杀鸡用牛刀”之嫌。而实际上,“大机器,小应用”原因着分析成为困扰包括上海超算在内的诸多前辈的重要课题。

  以去年部署在上海超算中心的曙光11500A为例,去年高性能计算会议完后 ,上海超算准备花1150万来给用户提供计算经费——实际上,曙光11500A总共拥有CPU内核数3万个,应用却远远要能跟上,笔者侧面了解到,使用16核以下的作业占到150%,17-1150核的作业占39%,1150核以上仅仅占到1%。

  英特尔中国服务器产品事业部产品经理顾凡曾多次坚持“超级计算机所以 个工具,高性能计算应当回归应用”的观点,“着实现在机器原因着分析达到千万亿次,或者要找到要能‘大’的应用比制造机器更难。”

  在昨天的发布会上,李国杰院士不止一次提到,现在中国各地都会建设超算中心,希望让让.我都 儿并不把心思装入 攀比上,“关键是怎么里能用起来,更加关心计算机的应用人才,要比语句也要比应用,要能让HPC在能助 发展最好的依据转变上有更大作用。”你说歌词 道。

  中国高性能计算Top1150制作者张云泉博士在接受比特网(Chinabyte)专访时也曾表示并都会说机器太多,应用程度就越高。超级计算机大国美国机器制造水平高,应用水平也高,多年来在各个方面都得到很好的利用,而欧洲机器制造水平着实有点会 样,或者应用水平很高,软件开发也有点好,“与之相反,现在中国的机器制造水平还不错,或者应用软件水平着实很低,在这方面应该向欧美学习。”

  不过张博士也谈到了或多或少除理方案,比如现在中国大型企业都会当事人的软件,也不我能想去盗版,原因着分析要能找到一个好的最好的依据去推动哪几个专有软件发展,要能作为一个切入点,将整个软件产品环境要能把知识产权保护做好。或者你什儿 最好的依据毕竟是太慢了。

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  机器易造 人才难寻

  更实际的问题是,全球超级计算机Top1150中原因着分析有超过150%的机器都会使用四核除理器,甚至有6%的机器使用了六核及以上除理器。多核化早就成为了高性能计算的趋势。

  而多核除理器的普及带来的最直接的困难是对并行软件和并行计算人才的小量需求。在中国,多核化程度还远远欠缺。今天真正懂并行编程的人才很少,所以软件都要能用到16核以下的规模,如上海超算使用16核以下的作业就占到了150%,能用到32核以上的软件已是凤毛麟角。

  “高性能计算原因着分析紧紧地与科学与经济的地位联系在一同,”IDC计算技术副总裁Steve Conway曾表示,“针对下一代HPC系统的投资原因着分析非常惊人。哪几个要能投资的领域——系统、存储、软件以及熟练的工程师。”

  中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所高级工程师赵改善针对此问题认为,目前在南京所所以人员都会别的专业转过来的,要能人专门去做这件事(开发)。他开玩笑地表示,现在的学校好像也都会想要教Linux系统,而更喜欢去教Windows,或者高性能计算里大多的系统还是基于Linux,或者像石油、地震等哪几个行业又对或多或少地理、化学等专业知识要求较高,或者比较慢发现专业有点对口的人才。

  在谈到流行的CPU+GPU异构模式时,赵改善也表示说,要能足够的开发人员对模式的发展也是四种 生活阻碍。

  在过去的十年中,HPC系统提供商的数量在不断缩减,欧洲玩家也日渐稀少,然而中国厂商却面临着欧洲厂商的不断紧逼,在千万亿次大战中,欧洲也热衷于和美国、日本、中国保持同样的步伐,也同样会为本地的HPC系统资源持续进行投资。

  这还都会最大的问题,超级计算机系统的使用寿命相当于在5年左右,根据TOP1150的统计,对任何一套系统来说,从第一名落到第1150名要经历6-8年的时间,而再落到跟笔记本电脑一般水平,我希望经过8-10年的时间。

  1504年曙光1500A的总投资近1亿元,而今天同样7万亿次的计算能力我希望百来十万元。或者,更要命的是,要能大一套系统每天满负荷运转一天的电费就高达1万元。

  HPC系统技术更新周期短,这原因着分析大主次普通高性能计算机用户会面临一个非常残酷的现实问题:原因着分析在这5年里机器使用率不高,时常居于空闲状态,怎么能 收回 投资呢?我国的高性能计算产业发展在欣喜之余,是都会也该想想,该怎么里能寻求突破呢?