Q=《中国教育网络》
A=周会群
Q:南京大学的高性能计算中心非常特殊,分布在物理,化学、天文、地球科学四个不同的学科中,为什么采取这种模式?
A:高性能计算中心的建设是为了提升南京大学的科研竞争力。现在正在构建的高性能计算集群其运算能力超过35万亿次浮点运算每秒,这可能是目前全国高校之最。这个集群将由402个两路四核计算节点组成,由高速网络连接。另外拥有50TB的并行文件系统和100TB的存储。
为什么要建这么大的高性能计算中心?因为我们认为,学科的发展需要高性能计算,聪明地做实验需要高性能计算。从国外的发展来看,计算科学在科学研究当中所起的作用越来越大,比如说生命科学、材料科学等。
南京大学在物理、化学、天文、大气、地球科学等几个学科方向都各自建立了高性能计算设施,这几个学科特色鲜明,在全国也名列前茅,是南京大学最著名的的几个学科方向。
计算机正在为这些学科带来新的研究前景。比如地球科学,过去,我们上天有道,但入地无门。探测地球内部非常困难,因为地球内部的极端条件:超高温、超高压,而且地球内部具有复杂的物质成分、结构与性质,多数地球规模的、以及地球内部的现象无法用实验来复现。它是不可控的,温度、压力不由你控制,投入什么东西你控制不了、产出什么东西你也不一定知道。过去就是在这样的基础上,我们力图探究物质究竟发生了什么样的化学变化和结构变化。
但是高性能计算机的兴起,对地球科学的部分领域提供了一个革命性的契机——我们可以利用计算机聪明地做实验。随着集群系统的成熟, CPU性能的大幅度提升,使得我们有可能从物质的微观性质做起,逐步了解地下的这些物质在高压状况下究竟产生什么样的变化。我们现在关于地球内部的知识,是通过天然地震波分析得到的。以后的相关领域都会越来越多地依赖计算,通过虚拟的实验和探索来了解我们的对象。
Q:不久前,你们选择了Intel刚发布的5500做处理器,您认为高性能计算中心选择处理器需要从哪些方面重点挖掘?
A:CPU用于高性能计算方面,非常重要的一个性能就是它的浮点运算能力,这直接关系到计算能力的问题。另外一个性能是,多核之间的协调能力。现在的CPU是多个核,协调得好不好非常关键。如果协调不好,就像俗话说的,“一个和尚有水吃、两个和尚抬水吃、三个和尚没水吃。”协调得好,就是“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,可见处理器的协作能力至关重要。英特尔的新产品由于在微结构上有了根本性的改变,并行效率较之过去有了很大的改善。