国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 工 作 简 报 2016 年 第 5 期 ( 总 第 5 期 ) 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 办 公 室 编 印 2016 年 8 月 15 日 目 录 超 算 中 心 工 作 情 况 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 荣 获 世 界 吉 尼 斯 纪 录...2 中 心 近 期 技 术 研 发 工 作 进 展 情 况...3 中 心 近 期 应 用 工 作 进 展 情 况...4 超 算 中 心 接 待 活 动 ( 附 表 )...7 超 级 计 算 机 新 闻 世 界 最 快 神 威 太 湖 之 光 获 得 60 多 项 应 用 成 果...8 美 媒 : 中 国 超 算 能 力 全 球 领 先 美 担 忧 国 家 安 全 受 挑 战...9 中 科 曙 光 E 级 超 算 原 型 系 统 项 目 启 动... 11 E 级 计 算 来 临 : 联 想 踏 上 技 术 创 新 的 新 征 程... 12 1
超 算 中 心 工 作 情 况 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 荣 获 世 界 吉 尼 斯 纪 录 2016 年 7 月 15 日, 权 威 的 世 界 纪 录 认 证 机 构 吉 尼 斯 世 界 纪 录 宣 布 : 位 于 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 的 神 威 太 湖 之 光 在 德 国 法 兰 克 福 国 际 超 算 大 会 (ISC) 公 布 的 新 一 期 全 球 超 级 计 算 机 500 强 榜 单 中 以 3 倍 于 第 二 名 的 运 算 速 度 名 列 第 一, 是 运 算 速 度 最 快 的 计 算 机 神 威 太 湖 之 光 由 国 家 并 行 计 算 机 工 程 技 术 研 究 中 心 研 制, 全 部 采 用 中 国 国 产 处 理 器 构 建, 是 世 界 上 首 台 峰 值 计 算 速 度 超 过 十 亿 亿 次 的 超 级 计 算 机, 其 峰 值 计 算 速 度 达 每 秒 12.54 亿 亿 次, 持 续 计 算 速 度 每 秒 9.3 亿 亿 次, 性 能 功 耗 比 为 每 瓦 60.51 亿 次 依 托 神 威 太 湖 之 光, 在 天 气 气 候 航 空 航 天 海 洋 科 学 新 药 创 制 先 进 制 造 新 材 料 等 重 要 领 域 取 得 了 一 批 应 用 成 果 吉 尼 斯 世 界 纪 录 大 中 华 区 总 裁 罗 文 (Rowan Simons) 向 国 家 超 级 计 算 机 无 锡 中 心 主 任 杨 广 文 先 生 颁 发 吉 尼 斯 世 界 纪 录 认 证 书 罗 文 先 生 表 示 : 非 常 高 兴 为 这 项 振 奋 人 心 的 纪 录 颁 发 证 书 这 一 纪 录 代 表 着 中 国 在 超 级 计 算 机 领 域 的 历 史 性 突 破, 让 世 界 了 解 到 中 国 为 人 类 科 技 进 步 作 出 的 巨 大 贡 献, 而 每 一 位 在 超 级 计 算 机 背 后 不 懈 努 力 的 科 研 人 员, 他 们 都 是 这 项 纪 录 称 号 的 保 持 者! 我 们 希 望 未 来 能 够 将 更 多 来 自 中 国 的 高 精 尖 科 技 相 关 的 纪 录 介 绍 给 全 世 界 杨 广 文 先 生 坦 言 : 速 度 之 争 是 超 算 领 域 最 为 直 接 的 对 决 神 威 太 湖 之 光 的 成 功, 标 志 着 中 国 超 级 计 算 机 研 制 取 得 重 要 突 破, 2
而 如 何 将 制 好 优 势 转 化 为 用 好 优 势 将 是 我 们 继 续 努 力 的 方 向 此 外, 新 华 报 业 无 锡 电 视 台 中 国 新 闻 网 的 记 者 也 对 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 荣 获 吉 尼 斯 纪 录 进 行 了 系 列 报 道 中 心 近 期 技 术 研 发 工 作 进 展 情 况 为 推 进 超 算 中 心 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 更 好 地 应 用, 中 心 研 发 团 队 各 尽 其 职 加 强 紧 密 合 作, 近 期 技 术 研 发 工 作 取 得 了 一 些 标 志 性 的 进 展 : ( 一 ) 在 全 球 气 候 变 化 领 域, 廖 俊 峰 博 士 实 现 对 全 球 三 公 里 高 分 辨 率 大 气 模 式 AM3 中 动 力 框 架 核 心 计 算 部 分 进 行 从 核 异 构 加 速, 实 现 加 速 模 块, 并 利 用 从 核 性 能 分 析 工 具 对 其 进 行 性 能 分 析 通 过 性 能 工 具 分 析 出 加 速 代 码 访 存 性 能, 对 代 码 进 行 进 一 步 优 化, 减 少 访 存 开 销, 进 一 步 提 高 从 核 加 速 效 果 ( 二 ) 在 石 油 勘 探 领 域, 由 何 聪 辉 博 士 和 陈 炳 炜 博 士 负 责 的 FWI 全 波 形 反 演 程 序, 已 经 成 功 在 神 威 太 湖 之 光 从 核 上 优 化 运 行, 取 得 了 比 主 核 快 40 倍 的 运 行 速 度 同 时, 原 本 的 二 维 反 演 程 序 也 计 划 改 造 成 三 维 该 方 法 根 据 从 地 面 接 收 到 的 地 震 波 数 据 重 构 出 地 质 结 构, 最 终 获 得 高 清 晰 度 的 地 质 图 像, 在 石 油 和 天 然 气 的 勘 探 中 具 有 重 要 意 义 ( 三 ) 在 深 度 学 习 领 域, 赵 文 来 方 佳 瑞 和 郑 伟 杰 博 士 等 人 完 善 了 卷 积 底 层 库 的 核 心 算 法 实 现, 将 性 能 从 单 核 组 26Gflops 提 高 到 四 核 组 1500Gflops 的 性 能 同 时 中 心 已 和 无 锡 市 公 安 局 旷 视 科 技 3
大 华 公 司 在 视 频 监 控 处 理 的 项 目 进 行 初 步 洽 谈 接 触 ( 四 ) 在 CFD 领 域, 超 算 中 心 任 虎 负 责 的 LBM 方 法 开 源 程 序 包 Palabos 的 典 型 接 口 主 从 核 改 写 已 经 完 成 通 过 代 码 优 化, 核 心 段 加 速 已 经 达 到 33 倍, 并 将 访 存 占 比 较 高 的 热 点 代 码 段 由 原 来 的 3.15 倍 加 速 提 升 至 11.7 倍 从 而, 典 型 接 口 函 数 的 整 体 加 速 效 果 突 破 了 23 倍, 有 效 保 证 了 程 序 的 整 体 加 速 Palabos 改 写 已 经 形 成 框 架, 这 将 大 大 加 速 后 续 改 写 工 作 进 程 在 改 写 移 植 及 优 化 过 程 中 总 结 的 经 验, 为 形 成 改 写 规 范 和 促 进 swacc 编 译 器 进 一 步 完 善 提 了 供 必 要 的 参 考 Palabos 使 用 的 LBM 方 法, 采 用 高 阶 模 型, 具 有 高 并 行 可 扩 展 性 目 前 该 软 件 已 经 应 用 于 中 船 702 所 多 相 流 等 问 题 的 模 拟, 解 决 了 相 关 工 程 问 题 702 所 何 春 荣 所 长 来 访 中 心 时, 中 心 相 关 负 责 人 向 其 汇 报 了 相 关 情 况, 并 详 细 介 绍 了 该 软 件 在 水 面 舰 艇 弹 体 出 水 水 声 流 固 耦 合 直 接 模 拟 以 及 螺 旋 桨 空 化 问 题 中 的 应 用 前 景 中 心 近 期 应 用 工 作 进 展 情 况 近 阶 段, 超 算 中 心 应 用 支 持 团 队 为 推 进 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 更 好 地 应 用, 中 心 的 工 作 人 员 与 国 家 并 行 计 算 机 工 程 技 术 研 究 中 心 的 员 工 自 8 月 10 日 开 始 正 式 联 合 值 班, 各 尽 其 职 紧 密 合 作, 在 应 用 支 持 工 作 方 面 取 得 了 一 些 标 志 性 的 进 展 : ( 一 ) 清 华 大 学 中 科 院 软 件 所 联 合 开 发 的 可 扩 展 大 气 浅 水 波 方 程 求 解 器 是 新 一 代 面 向 混 合 架 构 的 大 气 模 式 核 心 程 序, 已 经 实 现 了 4
40944 个 节 点 超 过 1000 万 核 心 的 超 大 规 模 并 行, 通 过 访 存 和 计 算 重 叠 三 角 函 数 优 化 向 量 化 等 手 段, 实 现 了 众 核 平 台 上 的 高 效 stencil 算 法, 峰 值 效 率 可 以 达 到 整 机 的 20% ( 二 ) 中 科 院 网 络 中 心 中 科 院 金 属 所 联 合 开 发 的 钛 合 金 微 结 构 演 化 相 场 模 拟 程 序 能 够 模 拟 微 观 组 织 的 演 化 过 程 并 应 用 于 新 材 料 的 设 计, 已 经 实 现 了 神 威 太 湖 之 光 整 机 40960 个 节 点 超 过 1000 万 核 心 的 超 大 规 模 并 行, 解 决 了 从 核 频 繁 访 问 主 存 和 cache 命 中 率 低 的 问 题, 取 得 了 较 好 的 性 能 和 并 行 效 率 ( 三 ) 国 家 海 洋 局 第 一 海 洋 研 究 所 MASNUM 海 浪 模 式 是 当 今 世 界 上 最 先 进 的 第 三 代 海 浪 数 值 模 式 之 一, 已 经 实 现 了 在 神 威 太 湖 之 光 上 的 整 机 运 行, 并 通 过 调 整 内 存 (LDM) 结 构 数 学 函 数 预 计 算 后 计 算 循 环 展 开, 优 化 寄 存 器 使 用 消 除 计 算 相 关 等 方 法 提 高 计 算 效 率, 计 算 核 心 的 峰 值 效 率 可 以 达 到 40% 以 上 以 上 三 个 课 题 均 获 得 戈 登 贝 尔 奖 提 名, 占 全 部 入 围 数 量 的 一 半 戈 登 贝 尔 奖 被 称 作 超 算 领 域 的 诺 贝 尔 奖, 从 1987 年 设 立 以 来 中 国 团 队 从 未 入 围 过 基 于 神 威 太 湖 之 光 系 统 的 这 三 项 应 用 课 题 从 今 年 7 月 份 开 始 到 8 月 10 日 正 式 完 成, 历 时 一 个 多 月 时 间, 目 前 这 三 个 应 用 的 性 能 都 已 经 取 得 了 重 大 突 破, 正 在 等 待 11 月 份 戈 登 贝 尔 奖 的 正 式 公 布 ( 四 ) 中 国 国 家 气 象 局 气 候 中 心 数 值 预 报 中 心 人 员 前 来 中 心 进 行 调 研, 并 将 气 象 局 主 要 业 务 气 候 模 式 BCC_CSM 气 象 模 式 GRAPES 移 植 到 神 威 太 湖 之 光 上, 目 前 已 完 成 主 核 上 的 移 植, 下 一 步 计 5
划 开 展 众 核 优 化 工 作 ( 五 ) 与 中 船 重 工 集 团 公 司 第 702 研 究 所 大 型 海 上 浮 动 平 台 波 浪 载 荷 计 算 : 提 供 了 多 个 算 例 的 输 入 文 件, 使 用 经 过 众 核 并 行 优 化 的 程 序 在 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 上 进 行 计 算, 将 模 拟 结 果 反 馈 给 用 户 中 心 负 责 人 与 702 所 领 导 进 行 了 深 层 次 的 探 讨 和 交 流, 为 双 方 未 来 进 一 步 合 作 打 下 基 础 ( 六 ) 江 南 大 学 计 算 机 学 院 和 生 物 工 程 学 院 联 合 蛋 白 质 分 子 动 力 学 模 拟 程 序 amber 的 移 植 和 运 行 工 作 : 解 决 了 多 个 编 译 问 题, 将 程 序 移 植 到 主 核 上, 最 大 并 行 规 模 达 到 4096 核 组, 并 输 出 了 大 量 模 拟 结 果, 解 决 了 用 户 的 实 际 问 题 ( 七 ) 中 国 科 技 大 学 在 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 系 统 上, 使 用 8192 个 节 点, 共 2129920(8192*4*65) 个 核 心, 执 行 DOCK6, 可 获 得 88% 的 并 行 效 率 在 这 一 系 统 规 模 下,16 分 钟 内 可 以 完 成 451 万 个 化 合 物 分 子 与 寨 卡 病 毒 蛋 白 (NS5) 的 对 接 任 务 当 增 加 至 32768 个 节 点, 共 8519680(32768*4*65) 个 核 心 时, 这 一 过 程 只 需 7 分 24 秒 成 为 世 界 上 速 度 最 快 的 药 物 筛 选 系 统 6
超 算 中 心 接 待 活 动 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 ( 筹 ) 接 待 参 观 调 研 单 位 列 表 时 间 参 观 调 研 单 位 人 员 2016 年 7 月 9 日 无 锡 市 滨 湖 区 台 办 组 织 台 湾 学 生 一 行 四 十 人 2016 年 7 月 12 日 江 苏 省 纪 委 一 行 十 人 2016 年 7 月 13 日 中 国 石 化 石 油 物 探 技 术 研 究 院 一 行 六 人 2016 年 7 月 15 日 北 京 忆 恒 创 源 科 技 有 限 公 司 一 行 三 人 2016 年 7 月 19 日 Stony Brook University 教 授 暨 济 南 超 算 中 心 专 家 一 行 五 人 2016 年 7 月 20 日 无 锡 市 团 委 组 织 无 锡 籍 海 外 学 子 一 行 五 十 人 2016 年 7 月 22 日 广 州 番 禹 区 政 府 政 务 办 卢 树 辉 主 任 一 行 十 二 人 2016 年 8 月 1 日 中 央 政 法 委 一 行 三 十 人 2016 年 8 月 1 日 国 家 科 技 部 部 长 万 钢 一 行 五 十 人 2016 年 8 月 2 日 中 船 重 工 集 团 公 司 第 702 研 究 所 一 行 2016 年 8 月 5 日 江 苏 省 副 省 长 马 秋 林 一 行 九 人 2016 年 8 月 5 日 无 锡 市 国 安 局 一 行 三 十 人 2016 年 8 月 5 日 无 锡 市 团 省 委 团 市 委 一 行 十 三 人 2016 年 8 月 11 日 山 东 省 科 学 院 及 计 算 中 心 能 源 所 等 下 属 七 个 研 究 所 领 导 一 行 7
超 级 计 算 机 新 闻 世 界 最 快 神 威 太 湖 之 光 获 得 60 多 项 应 用 成 果 新 华 社 南 京 8 月 5 日 电 ( 记 者 蒋 芳 ) 记 者 5 日 从 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 获 悉, 世 界 最 快 超 算 神 威 太 湖 之 光 系 统 正 式 运 行 一 个 多 月 来, 国 内 外 多 个 应 用 团 队 项 目 通 过 使 用 该 系 统 获 得 了 突 破, 目 前 已 取 得 60 多 项 应 用 成 果 今 年 6 月 20 日, 国 际 超 算 大 会 公 布 了 新 一 期 全 球 超 级 计 算 机 TOP500 榜 单, 神 威 太 湖 之 光 以 超 第 二 名 近 三 倍 的 运 算 速 度 夺 得 第 一 更 关 键 的 是, 该 套 系 统 实 现 了 包 括 处 理 器 在 内 的 所 有 核 心 部 件 全 国 产 化 如 何 将 速 度 优 势 转 化 为 应 用 优 势 是 当 前 最 急 迫 的 任 务 负 责 神 威 太 湖 之 光 运 营 维 护 的 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 主 任 杨 广 文 表 示, 通 过 与 相 关 应 用 团 队 的 共 同 努 力, 目 前 系 统 应 用 收 获 颇 丰 相 关 应 用 已 涉 及 天 气 气 候 航 空 航 天 海 洋 环 境 生 物 医 药 船 舶 工 程 材 料 等 19 个 应 用 领 域 最 为 重 要 的 成 果 是 全 球 大 气 非 静 力 云 分 辨 模 拟 高 分 辨 率 海 浪 模 式 钛 合 金 微 结 构 演 化 相 场 模 拟 等 3 项 应 用, 在 系 统 上 通 过 进 一 步 可 扩 展 与 性 能 优 化 研 究 与 开 发, 实 测 整 机 系 统 的 应 用 性 能 超 过 4 亿 亿 次, 达 到 世 界 领 先 的 应 用 水 平 目 前, 这 3 个 项 目 已 经 入 围 2016 年 度 国 际 高 性 能 计 算 应 用 领 域 最 高 奖 戈 登 贝 尔 奖 提 名, 有 望 打 破 我 国 科 研 团 队 在 该 奖 项 至 今 一 无 所 获 的 尴 尬 8
人 造 小 太 阳 是 当 前 能 源 界 重 点 攻 关 的 项 目, 太 湖 之 光 强 大 计 算 能 力 将 为 此 提 供 支 撑 杨 广 文 介 绍, 由 中 国 科 技 大 学 与 清 华 大 学 进 行 的 托 卡 马 克 高 能 逃 逸 电 子 的 动 理 学 模 拟, 利 用 整 机 系 统 进 行 相 空 间 大 规 模 采 样, 获 得 了 新 的 统 计 分 布 规 律, 实 现 了 高 能 逃 逸 电 子 有 效 控 制 的 模 拟, 可 为 未 来 大 聚 变 装 置 人 造 小 太 阳 的 搭 建 提 供 有 效 支 持 此 外, 由 清 华 大 学 北 京 师 范 大 学 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 研 发 的 地 球 系 统 数 值 模 拟 系 统, 国 内 首 次 实 现 数 百 万 核 规 模 的 全 球 3 公 里 高 分 辨 率 地 球 系 统 数 值 模 拟, 全 面 提 高 了 我 国 应 对 极 端 气 候 事 件 和 自 然 灾 害 的 减 灾 防 灾 能 力 美 媒 : 中 国 超 算 能 力 全 球 领 先 美 担 忧 国 家 安 全 受 挑 战 外 媒 称, 中 国 已 连 续 七 次 摘 取 全 球 超 级 计 算 机 排 行 榜 桂 冠 落 户 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 的 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 的 理 论 峰 值 计 算 速 度 达 到 每 秒 12.54 亿 亿 次 美 国 外 交 政 策 双 月 刊 网 站 7 月 21 日 报 道 称, 美 国 媒 体 纷 纷 用 不 安 的 口 吻 报 道 此 事, 就 像 当 年 报 道 苏 联 发 射 人 造 地 球 卫 星 的 情 形 6 月 21 日 一 篇 报 道 的 标 题 是 中 国 新 超 级 计 算 机 把 美 国 撇 得 更 远 了 位 于 加 利 福 尼 亚 州 芒 廷 维 尤 的 计 算 机 历 史 博 物 馆 高 级 主 管 达 格 斯 派 塞 告 诉 外 交 政 策 记 者, 超 级 计 算 能 力 有 三 个 典 型 应 用 领 域, 分 别 是 密 码 系 统 核 武 器 设 计 及 天 气 预 报 每 个 领 域 都 被 认 为 与 9
国 家 安 全 有 关, 需 要 高 性 能 计 算 机 进 行 超 大 量 的 数 据 运 算 分 析 报 道 称, 在 三 个 领 域 中, 密 码 系 统 的 角 色 尤 为 重 要 计 算 机 历 史 博 物 馆 软 件 历 史 中 心 主 管 徐 汉 森 ( 音 ) 说 : 安 全 取 决 于 你 最 快 的 计 算 机 的 运 算 速 度 安 全 是 一 场 持 续 的 军 备 竞 赛 加 密 就 是 安 全 最 基 本 的 形 式, 它 的 前 提 是 设 置 算 法 足 够 复 杂 的 密 码 题, 尽 管 理 论 上 有 破 解 的 可 能, 但 由 于 耗 时 太 长, 可 能 是 一 年, 也 可 能 是 100 年, 因 此 没 有 实 际 操 作 的 可 行 性, 也 就 等 于 无 法 破 解 徐 汉 森 说 : 但 如 果 你 能 制 造 一 台 性 能 强 大 的 计 算 机, 可 以 用 一 年 完 成 原 先 需 要 100 年 的 计 算, 或 者 几 周 完 成 原 先 需 要 一 年 的 计 算, 那 么 情 况 就 会 不 同 了 超 级 计 算 机 对 于 科 技 发 展 和 产 业 发 展 来 说 也 十 分 重 要 美 国 田 纳 西 大 学 超 级 计 算 领 域 专 家 杰 克 唐 加 拉 对 记 者 说 : 如 今 科 技 发 展 的 动 力 是 我 们 模 拟 事 物 的 方 式 汽 车 和 飞 机 机 体 制 造 商 是 超 级 计 算 机 的 主 要 用 户, 这 些 公 司 通 过 计 算 机 数 据 运 算 模 拟 出 现 实 中 的 环 境, 可 模 拟 车 辆 撞 毁 现 场 超 级 计 算 机 的 另 一 个 模 拟 应 用 领 域 是 蛋 白 质 折 叠, 这 个 模 拟 过 程 十 分 重 要, 而 且 需 要 强 大 的 计 算 能 力 超 级 计 算 机 还 有 助 于 理 解 蛋 白 质 折 叠 的 种 种 形 式 和 过 程, 帮 助 科 学 家 更 好 地 了 解 老 年 痴 呆 症 和 帕 金 森 症 等 疾 病 的 原 理 然 而, 一 个 国 家 即 使 拥 有 全 球 超 级 计 算 机 500 强 榜 单 上 速 度 最 快 的 计 算 机, 也 不 一 定 就 会 在 上 述 领 域 获 得 领 先 唐 加 拉 说 : 排 名 第 一 还 是 第 二, 实 际 上 关 系 不 太 大 10
报 道 称, 重 要 的 是 一 个 国 家 拥 有 的 高 性 能 计 算 机 的 数 量, 以 及 它 们 在 科 技 军 事 和 产 业 项 目 的 应 用 范 围 唐 加 拉 强 调 说, 中 国 最 近 取 得 的 成 就 令 人 瞩 目, 不 仅 仅 是 因 为 超 级 计 算 机 的 运 算 速 度, 而 是 跻 身 全 球 超 级 计 算 机 500 强 的 中 国 计 算 机 的 数 量 随 着 越 来 越 多 超 级 计 算 机 在 中 国 制 造 和 落 户, 世 界 各 地 的 科 学 家 和 企 业 家 就 越 来 越 有 可 能 把 超 级 计 算 的 需 求 带 到 中 国, 而 不 是 美 国 ( 例 如 基 因 组 测 序, 北 京 基 因 组 研 究 所 已 成 为 世 界 各 地 科 学 家 和 制 药 公 司 的 首 选 目 的 地 ) 现 在 的 问 题 是, 全 球 超 级 计 算 领 域 的 重 心 是 否 会 像 基 因 组 测 序 那 样 转 到 中 国 中 科 曙 光 E 级 超 算 原 型 系 统 项 目 启 动 人 民 日 报 北 京 7 月 4 日 电 ( 郑 嘉 璐 赵 永 新 ) 中 科 曙 光 在 4 日 举 办 的 技 术 创 新 大 会 上 宣 布, 正 式 启 动 由 其 牵 头 的 E 级 高 性 能 计 算 机 ( 简 称 E 级 超 算 ) 原 型 系 统 项 目, 向 百 亿 亿 次 超 级 计 算 机 研 制 发 起 冲 锋 据 了 解, 超 算 是 体 现 一 个 国 家 综 合 国 力 和 科 技 创 新 能 力 的 重 要 标 志, 目 前, 美 国 欧 洲 日 本 等 国 家 和 地 区 都 提 出 了 自 己 的 E 级 超 算 研 发 计 划 中 国 也 将 百 亿 亿 次 超 级 计 算 机 及 相 关 技 术 的 研 究 写 入 了 国 家 十 三 五 规 划, 希 望 在 2020 年 左 右 实 现 在 国 家 十 三 五 高 性 能 计 算 专 项 课 题 中, 中 科 曙 光 国 防 科 技 大 学 以 及 国 家 并 行 计 算 机 工 程 研 究 中 心 同 时 获 批 牵 头 E 级 超 算 的 原 型 系 统 研 制 项 目 11
E 级 超 算 原 型 系 统 研 制 是 E 级 超 算 项 目 的 预 研 工 作 中 国 计 算 机 学 会 高 性 能 计 算 专 委 会 秘 书 长 张 云 泉 表 示, 原 型 系 统 的 研 制 可 以 对 一 些 关 键 技 术 难 点 进 行 测 试 和 改 进, 为 最 后 建 造 全 部 的 系 统 扫 清 障 碍, 避 免 出 现 大 的 技 术 错 误 和 难 题 据 介 绍, 曙 光 预 研 项 目 的 任 务 目 标 是 : 完 成 E 级 原 型 机 系 统, 验 证 E 级 机 研 制 的 关 键 技 术 和 路 线 图, 形 成 E 级 机 的 完 整 方 案, 为 国 产 E 级 超 算 的 研 制 奠 定 技 术 基 础 E 级 计 算 来 临 : 联 想 踏 上 技 术 创 新 的 新 征 程 ISC2016 刚 刚 落 下 帷 幕, 联 想 在 TOP500 份 额 中 取 得 了 全 球 第 二 的 好 成 绩 7 月 1 日, 马 不 停 蹄 的 联 想 又 在 北 京 召 开 全 球 超 算 峰 会, 推 出 面 向 E 级 计 算 的 高 性 能 计 算 机 系 统 深 腾 X8800, 并 分 享 了 高 性 能 计 算 技 术 和 应 用 发 展 趋 势 在 会 后 的 专 访 中, 我 们 发 现 联 想 在 E 级 计 算 领 域 还 有 更 大 的 野 心 近 些 年, 高 性 能 计 算 (HPC) 的 商 用 化 趋 势 加 速, 很 多 互 联 网 企 业 都 将 其 作 为 云 计 算 深 度 学 习 等 服 务 的 基 础 设 施 平 台 不 过, 尽 管 HPC 已 经 变 得 越 来 越 普 及, 但 仍 然 有 一 些 关 键 技 术 需 要 突 破, 例 如 水 冷 和 能 耗 问 题 说 到 水 冷, 这 种 早 在 50 年 前 就 出 现 过 的 技 术, 如 今 又 被 重 新 提 起, 原 因 是 随 着 传 统 硬 件 设 施 的 性 能 提 升, 风 冷 已 经 难 以 从 根 本 上 满 足 散 热 需 求, 而 其 自 身 也 附 带 了 噪 声 污 染 和 大 量 的 电 力 消 耗 到 了 E 级 计 算 时 代, 电 能 更 是 高 昂 的 成 本 制 约 因 素 除 了 冷 却 处 理 器 冷 却 节 12
点, 温 水 散 热 也 成 为 新 方 案, 这 种 方 法 可 以 将 散 发 总 热 量 中 的 部 分 能 源 回 收, 达 到 了 节 能 的 目 的 联 想 数 据 中 心 业 务 集 团 副 总 裁 Brian Connors 指 出, 无 论 是 HPC 还 是 其 他 超 大 规 模 的 计 算 系 统, 功 耗 承 载 和 性 能 潜 力 都 是 值 得 关 注 的 问 题, 当 摩 尔 定 律 走 向 终 结, 挖 掘 处 理 器 之 外 的 其 他 性 能 就 变 得 很 重 要, 联 想 一 直 在 积 极 进 行 测 试, 解 决 各 种 各 样 的 问 题 ( 例 如 风 扇 气 流 散 热 ) 联 想 集 团 高 性 能 解 决 方 案 高 级 总 监 Luigi Brochard 则 表 示, 能 耗 除 了 可 以 借 助 水 冷 解 决, 处 理 器 架 构 也 扮 演 着 重 要 角 色, 如 今 不 光 是 CPU,GPU 每 瓦 也 可 以 支 持 八 千 兆 左 右 的 输 电 运 算 也 就 是 说, 处 理 器 架 构 得 到 了 非 常 高 效 能 的 提 升 当 被 问 及 联 想 在 E 级 计 算 领 域 的 技 术 储 备 时,Luigi Brochard 提 到 了 冷 却 和 存 储 GSS 联 想 GSS 本 身 就 是 一 种 并 行 存 储, 文 件 系 统 可 以 同 时 向 多 个 硬 盘 进 行 数 据 记 录 分 发 硬 盘 坏 了, 数 据 出 现 故 障, 可 以 通 过 GSS 实 现 快 速 修 复 E 级 计 算 时 代, 大 家 希 望 所 有 技 术 的 文 件 单 位 密 度 能 够 增 加 在 存 储 方 面, 要 求 就 是 要 盘 子 更 小 速 度 更 快, 以 及 一 些 新 型 的 存 储 介 质 SSD 等 Brian Connors 说 除 了 自 身 的 技 术 深 耕, 联 想 还 与 生 态 系 统 中 的 友 商 进 行 了 合 作 在 复 杂 的 超 算 环 境 中, 需 要 有 很 多 组 件 支 持, 联 想 所 做 的 就 是 集 成, 并 将 其 中 一 部 分 通 过 软 件 实 现 Luigi Brochard 透 露, 他 们 开 发 了 专 门 的 软 件 工 具 实 现 系 统 监 控, 还 会 搜 集 硬 件 传 回 的 数 据 进 行 分 析, 如 果 我 们 预 测 到 某 一 个 处 理 器 可 能 会 有 故 障, 那 么 我 们 就 会 用 软 件 13
做 一 个 故 障 的 转 移, 把 我 们 预 测 会 有 故 障 的 处 理 器 关 闭, 然 后 转 移 到 另 外 一 个 新 的 处 理 器 软 件 方 面, 联 想 与 开 源 社 区 进 行 了 合 作, 共 同 致 力 于 工 具 的 开 发 Luigi Brochard 称, 外 界 对 E 级 计 算 的 关 注 点 还 是 在 硬 件 的 持 续 性 能, 而 非 瞬 时 的 峰 值 性 能, 至 于 应 用 性 能 优 化 谈 的 比 较 少, 软 硬 件 的 优 化 肯 定 需 要 做, 这 是 我 们 为 客 户 提 供 的 总 体 价 值, 这 方 面 有 很 多 工 具 可 以 实 现 优 化 从 某 种 程 度 上 来 说, 联 想 与 友 商 的 合 作 过 程 也 是 在 推 动 产 业 和 技 术 升 级 E 级 计 算 需 要 部 件 厂 商 的 支 持, 以 及 关 键 技 术 的 突 破 为 了 保 持 步 调 一 致, 各 个 技 术 链 和 产 业 链 的 发 展 是 携 手 向 前 的 E 级 计 算 是 非 常 大 的 挑 战, 需 要 整 个 行 业 有 一 些 主 要 领 域 技 术 创 新 Brian Connors 说 在 联 想 集 团 商 用 业 务 企 业 级 解 决 方 案 和 ISV 总 监 李 炜 看 来, 联 想 在 E 级 计 算 领 域 的 自 信 主 要 源 自 四 个 方 面 首 先, 联 想 在 高 性 能 和 服 务 器 领 域 运 营 了 二 十 多 年, 成 绩 卓 著 ; 其 次, 联 想 拥 有 国 内 外 的 多 位 世 界 级 行 业 专 家 ; 此 外, 联 想 在 自 主 研 发 上 投 入 了 很 大 的 精 力 ( 深 腾 X8800 高 性 能 集 群 就 是 最 新 成 果 ), 在 每 个 细 分 领 域 都 位 于 世 界 HPC 领 域 中 的 第 一 阵 营 ; 最 后 就 是 生 态 圈, 在 Open+ 战 略 中, 联 想 将 硬 件 系 统 软 件 等 不 同 领 域 的 厂 商 团 结 在 一 起, 完 善 了 高 性 能 领 域 的 解 决 方 案 数 年 前, 高 性 能 计 算 被 外 界 认 为 是 不 接 地 气 的, 现 在 又 出 来 一 个 E 级 计 算, 和 老 百 姓 的 生 活 到 底 有 多 大 关 系? 无 疑 是 大 家 关 心 的 话 题 14
从 表 明 来 看,E 级 计 算 或 许 更 多 代 表 了 名 气 声 望 这 些 象 征 意 义 的 东 西 不 过 要 是 拆 开 E 级 计 算 系 统, 就 会 看 到 很 多 技 术 资 源, 可 以 为 一 些 大 型 机 构 或 组 织 所 用 如 果 觉 得 用 不 到 这 么 多 资 源, 那 么 构 成 系 统 的 一 些 小 规 模 技 术 也 能 解 决 不 少 问 题 换 言 之,E 级 计 算 带 来 的 是 产 业 链 各 个 环 节 的 技 术 进 步 Brian Connors 指 出, 无 论 是 科 研 商 用 医 药, 还 是 在 联 想 内 部,E 级 计 算 都 有 很 好 的 前 景 他 表 示, 如 果 E 级 计 算 系 统 被 大 规 模 应 用, 科 学 研 究 就 能 更 轻 易 地 进 行, 一 些 复 杂 的 工 业 设 计 也 会 更 简 单, 随 着 E 级 计 算 普 及, 会 为 人 类 创 造 更 多 的 福 祉, 例 如 治 愈 癌 症 的 新 药 开 发 等 此 外, 通 过 对 E 级 计 算 系 统 的 深 入 研 发, 联 想 在 技 术 和 创 新 领 域 的 步 伐 也 会 走 得 更 远 报 送 : 市 政 府 曹 佳 中 副 市 长 市 超 算 工 作 领 导 小 组 办 公 室 区 委 袁 飞 书 记 区 政 府 办 公 室 区 科 技 局 抄 报 : 开 发 区 各 书 记 主 任 签 发 : 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 杨 广 文 共 印 40 份 15