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一些超算中心成立时投资不菲,可谓轰轰烈烈,可没过几年,虎头蛇尾,慢慢销声匿迹。另一些,虽然还在大家视野中,看似光鲜依然,其实已是外强中干,艰难度日。深究其因,在于超算中心的投入犹如还不清的高利贷,一期、二期之后,还有三期、四期,而且金额越来越庞大。在看不见、摸不着的产出面前,领导们都会捂紧钱包。如何让超算中心这头金贵的大象生存下来,甚至翩翩起舞,一直是业内人士孜孜以求的良方。 这剂良方或有两味药可选:高端应用与专业人才。应用一牵引,人才一推动,立时成为超算中心生存与可持续发展的前后轮。不攀附于某强力的应用单位,则必得植根于某高等院校或科研院所,才能焕发勃勃生机。中国如此,各国亦不如此! 目前国际上高性能计算界“四强鼎立”。最强的美国,老牌的日本,新起的中国略高于传统的欧洲,且隐隐有赶超日本之势。美日中均能自产自用,形成完整的生态环境,因而对超算中心的支援也是全方位的;反之欧洲诸国用户水平虽高,但自己并不研制超级计算机,而是直接购买美日的产品。生态链上缺失了重要一环,各超算中心也就难免底气不足。 美日欧超算中心的“此”与“彼” 美国三大强力部门掌控了全美最主要的超算力量:承担武器研制任务的美国能源部DOE,负责协调全美科研资源的美国自然科学基金NSF,以及低调的航空航天巨人NASA。总体而言,DOE 下属的国家实验室实力最强,如目前排名世界第一的Jaguar就部署在Oak Ridge国家实验室,而目前第二,前世界第一的Roadrunner就部署在Sandia国家实验室。NSF下属的超算中心则与高校结合紧密,常有新创的前沿技术,最有名的圣地亚哥超算SDSC“寄居”于加州大学圣地亚哥分校,该中心在2009年研制了全部使用最新的固态硬盘SSD技术搭建集群,震动了整个业界,并获得Gordon Bell奖。NASA下属的Ames超算中心主要为NASA 自身服务,与其他两系超算相比,少有公开成果发表。但偶一发布,就能让业界惊羡不已。 美国DOE 一系的超算中心投入庞大,动辄数亿美金,雄踞世界之首。在感叹DOE 真舍得在这方面烧钱之余,细细想来他们却从来不做赔钱的买卖。与全美每年6000多亿美金的军费相较,核算一下超算中心在武器研制与维护方面所能节省的成本和提高的效率,真可说是小投入而大产出了。 日本的超算能力半在专业研究所,半在高校。专业研究所有著名的物理与化学研究所RIKEN、日本国立先进工业科技研究所,以及日本国家宇航实验室JAXA,当然不能忘记曾位列全球之首达两年之久,让美国震动不已,直接催生IBM蓝色基因诞生的“地球模拟器”所在海洋研究所。高校里东京工业大学的S a t o s h iMatsuoka 教授可谓一枝独秀,依托东工大强势的工科实力,所研制的TSUBAME超算在过去数年以及未来可见的2年中,都将是日本NO.1。 日本人对向量机有着近乎偏执的热爱,事实上也是因为向量机对科学问题能很好的支持。但随着鸠山新政府的上台,有些人竟然提出了“日本没有世界一流的超算中心,也能做世界一流科学研究”的动议,政府预备大幅削减超算的预算,虽然最后在众多著名学者的集体请愿下,稍有妥协,但已令专业研究所下辖的超算中心后劲不足,使得学院系的东工大一枝独秀。 欧洲的三大传统强国英法德,对超算中心的布局是泾渭分明。英国的爱丁堡并行计算中心EPCC 和曼彻斯特大学学术研究计算服务设施中心CSAR。德国有三大国家超算中心,斯图加特大学高性能计算中心HLRS、约翰?冯?诺依曼计算研究所NIC 以及慕尼黑莱普尼茨计算中心LRZ。法国的主要超算能力则为法国原子能委员会,服务于CERN。 中国超算中心的“此”与“彼”和“非此非彼” 中国的超算中心,公开而言,专为某一高端应用而建的,几乎没有(一些机构如气象局也有很好的机器,但是其隶属一个大机构IT 部门,并不能作为独立中心而存在)。没有“此”,只有扎根于专业人员而建的“彼”。 中国超算中心的“彼”,主要归属于高校与中科院两系。高校目前以南大2000万的投入领跑,但清华很快将以3000万的投入后来居上。中科院系中现在以位于北京的网络信息中心为首,但在可预见的未来,深圳先进科学研究院将拔得头筹。 另外中国还有一种“非此非彼”,即大家熟知的城市级超算。环顾其余三强,似乎这个才是真正的中国特色。除了落地十年,依然奋进中的上海超算,天津和深圳也都有自己的计划,时间上略有先后罢了。虽然不能服务于某个特定高端应用,也不能吸引到各色优秀专业人才,但作为一个城市的名片,信息化的重要指标,满足一些重点企业的计算需求,也是有其积极的意义。 “此”模式与“彼”模式的初探 依托于某一高端应用的“此”模式,在美国很成功,在国内稍有逊色。从内容到体制而言,两者不尽相同,但最后的效果却差别甚大。有两个原因:一是与应用本身的发展水平有一定关系。美国的一些研究,走在世界的最前沿,所需要计算的精度极高,规模极大,计算量极大,因而对超算的需求源源不断,不断迁移超算前行;二是美国的超算,服务与学术并重,对一些前沿性的研究投入很大的精力,其结果是能吸引到许多一流的专业人才。 扎根于专业人才土壤的“彼”模式,一种相对比较好的方式是依托(host),如美国的SDSC 依托于UCSD,NCSA 依托于UIUC,德国的HLRS 依托于斯图加特大学。它们“客居”于高校内,保留了相当大的独立性,但又可以和高校进行深入的人员交流和技术合作。研究者的角色和老师的角色在这种模式中合而为一,既可以在高性能中心中做研究,又可以在学校带研究生。当然这种模式也有缺点。 中国特色的“非此非彼”模式,从长远来说,最终也会向“此”与“彼”两者之一靠拢。“应用与人才,得一,可活超算”。 (作者单位为上海交通大学计算机系) |
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