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奔跑吧,中国超算
2016-06-22 人民日报

国产处理器打破对西方技术依赖 核心技术及应用与美国仍有差距

在法兰克福举行的2016年国际超算大会上,中国的“神威·太湖之光”表现出众,成为全球运行速度最快的超级计算机。图为外国观众在展台前了解“神威·太湖之光”的相关信息。

记者 管克江摄

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  2016年国际超算大会6月20日公布新世界500强超级计算机排名,中国第一台全部采用国产处理器构建的“神威·太湖之光”成为全球最快的超级计算机,其系统的峰值性能、持续性能、性能功耗比等三项关键指标均为世界第一。而且在全球最强500台超级计算机中,中国占到了167台,数量首超美国,居第一。

  美国田纳西大学教授杰克·唐加拉指出,超算能力的整体跃升代表着中国科技实力的快速提高。

  进步速度和广度前所未有

  国家863计划高效能计算机及应用服务环境重大项目总体专家组组长、北京航空航天大学教授钱德沛表示,最新超级计算机排名出炉是一个里程碑式的事件。去年美国政府禁止向四家中国超算机构出售高性能芯片,而“神威·太湖之光”的研制成功表明,中国完全有能力用自己的处理器制造超级计算机。它在高性能、高计算密度和低功耗方面都有独特技术,将对中国的计算机产业和软件行业产生深远影响。

  超级计算机500强排名发起人杰克·唐加拉对记者表示:“一些人猜测,中国必须依赖西方技术才能参与高性能计算角逐。‘神威·太湖之光’的芯片和系统均由中国自主研发制造,这种猜疑也被终结了。”他说,相比10年前中国只有28台超级计算机进入世界500强榜单,而且名列30名以外,“在超级计算机历史上,中国进步的速度和广度前所未有”。除了美国的领先地位被打破,中国的整体阵容也大大超越了其他国家。

  唐加拉指出,超级计算机能够大大推进科学发现的进程。它如同一个望远镜,帮助我们发现未知,又像一个“水晶球”,可以模拟出某些状态下事物的发展变化。超级计算的能力越强,人们就能看得越清楚。因此,中国超算能力的整体跃升也代表着中国科技实力的快速提高。

  东京工业大学教授松冈聪说,中国超算在本届大会上的表现令人惊异,显示了中国发展超级计算的决心和技术实力。

  中国企业展示各自绝技

  在超算大会上,中国企业带来的先进超算相关技术赢得关注。华为展示的计算系统一头“插着”两根水管,源源不断的水流通过水管从中央处理器和图形处理器上方淌过。华为技术有限公司IT产品线部门负责人武湛说,超级计算机系统能耗巨大,直接液体冷却技术有助于控制能耗。今年初,华为与波兰波兹南超算与网络中心签约成立联合创新中心,计划在高性能计算、云存储、大数据等领域进行联合研究。其中代号为“老鹰”的高性能计算集群采取了液冷方案,能耗节省40%以上。

  中科院下属的曙光信息产业股份有限公司则展示了他们在硬件资源“池化”技术上的突破。该公司高性能计算产品事业部技术总监戴荣介绍说,新一代融合架构的曙光星河服务器将大量的处理器、硬盘聚在一起,由管理软件统一管理这些资源。根据用户的需求,随时调配相应的计算能力或储存容量,这样不仅降低硬件成本、减少资源浪费,管理起来也更加方便。

  浪潮集团副总裁胡雷钧向记者介绍了他们在超级计算方面的探索:与清华大学共同合作启动“地球系统模拟器”科学工程,承担了联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告气候模拟、预测、评估试验的计算任务。浪潮牵头了对拟建中的国际大科学工程“平方千米阵列射电望远镜”科学数据处理的超级计算与存储系统的设计研究工作。“平方千米阵列射电望远镜”的接收面积达一平方千米,比目前最大的射电望远镜灵敏度提高约100倍、搜寻速度提高约10000倍,为人类认知宇宙提供了重大机遇。它的研究极度依赖于超级计算技术。望远镜每一秒采集的数据量相当于谷歌每年数据量的30倍。

  从“比速度”到“比应用”

  业内人士表示,虽然我国超级计算机研制能力已位居世界领先水平,但在技术储备、系统稳定性方面与发达国家仍有明显差距。英国《金融时报》认为,中国在超级计算机芯片研制上进步快速,不过依旧是存储器的主要进口国。分析师指出,中国正在全力打造一条独立的半导体价值链,但中国企业要成为英特尔或ARM还有很长的道路要走。

  国家超算无锡中心副主任付昊桓表示,应用是超级计算的核心牵引,所有硬件和软件的发展目的都是为了解决应用中的问题。他们将围绕“神威·太湖之光”进一步移植优化相关软件,使其发挥更大效用。未来这台超级计算机将在4个方向发挥作用:首先是全球高分辨率模拟,为气候变化研究提供量化研究的基础;其次是先进制造,强大的计算机将助力“中国制造”转向“中国创造”;第三个方向是生命科学,为研发新药和探索生命奥秘提供支撑;第四个方向是大数据分析。应用需求和算法的发展将不断推动超级计算机跑得更快、更强。

  钱德沛教授强调,虽然中国在处理器的研制上取得了突破,但我们并非掌握了所有核心技术,依然任重道远。尽管在500强排名中统计的中国已安装超算系统达到了167台,但其中不少是数据中心的计算系统,而不是传统意义上的超级计算机,国外类似系统未必都统计。因此,无论从核心技术还是从高性能计算应用的深度和广度来说,美国的领先地位并没有根本动摇。中国的科学家需要保持清醒认识,以而今迈步从头越的精神继续奋力前行。

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