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ASC13專家談:亞洲高性能計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀(2)

劉策 發(fā)表于:13年04月25日 11:24 [轉(zhuǎn)載] IT168

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[導(dǎo)讀]近日,ASC13大賽暨2013年亞洲大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽在上海正式落下帷幕。最終,清華大學(xué)和臺(tái)灣清華大學(xué)分獲總性能獎(jiǎng)的冠亞軍,清華大學(xué)還獲得了LinPack單項(xiàng)獎(jiǎng),而另一項(xiàng)MIC應(yīng)用優(yōu)化單項(xiàng)獎(jiǎng)由華中科技大學(xué)代表隊(duì)獲得。
ASC13專家談:亞洲高性能計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

浪潮集團(tuán)的高性能計(jì)算總經(jīng)理劉軍

最后發(fā)言的是來(lái)自浪潮集團(tuán)的高性能計(jì)算總經(jīng)理劉軍,他談到了目前國(guó)內(nèi)超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展及浪潮對(duì)于這些發(fā)展所作出的努力和貢獻(xiàn)。劉軍表示——在各個(gè)重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用方面,中國(guó)超算的發(fā)展力度非常大,比如說(shuō)在大學(xué),在科研院所,在石油、氣象、氣候、航天、制造等行業(yè)的超算應(yīng)用都取得了新的進(jìn)展。尤其我們看到從中國(guó)政府對(duì)于科研和教育的投資在不斷的加大,我們能夠看到的像上海交通大學(xué),像清華大學(xué),都能夠投資幾百萬(wàn)美元來(lái)建設(shè)一個(gè)校極的超算中心平臺(tái),來(lái)服務(wù)于我們的科學(xué)家和教授們,來(lái)開展科研創(chuàng)新工作。

不過(guò)在看到快速發(fā)展的同時(shí),劉軍也談到了國(guó)內(nèi)超算環(huán)境發(fā)展的阻礙,比如硬件的建設(shè)、人才的培養(yǎng)和應(yīng)用軟件的研發(fā)。對(duì)于這些因素,劉軍表示這正是浪潮集團(tuán)主辦ASC13大賽的目的,通過(guò)這樣的比賽可以讓大學(xué)生更多的熟悉超算應(yīng)用、了解并掌握超算運(yùn)行的特性,分析并解決其中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出改進(jìn)的合理化訪談。同時(shí)他強(qiáng)調(diào):人才的培養(yǎng)在國(guó)內(nèi)超算發(fā)展中至關(guān)重要,如何保證人才培養(yǎng)的連續(xù)性,減少超算人才的流失依然是擺在中國(guó)超算面前的迫切問(wèn)題。

結(jié)合本次ASC13,劉軍表示今年各個(gè)參賽隊(duì)伍的表現(xiàn)都很不錯(cuò),競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,浪潮作為主辦方將會(huì)支持勝出的冠亞軍隊(duì)伍進(jìn)軍ISC大學(xué)生超算大賽。

日本K-Computer與手機(jī)超算的應(yīng)用

ASC13專家談:亞洲高性能計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

K-Computer是目前亞洲最快的超級(jí)計(jì)算機(jī),世界排名第三,性能是天河一號(hào)A的近5倍。在談到日本超算應(yīng)用普及程度的時(shí)候,Satoshi Matsuoka教授表示——在K-computer的應(yīng)用方面,日本政府投入了大量的資金,比如在幾個(gè)主要方面,生物、生命科學(xué)、納米科學(xué)、環(huán)境、氣侯科學(xué)、制造業(yè)、基礎(chǔ)教育等。在每一個(gè)方面,日本政府每年投入2到3千萬(wàn)美元的來(lái)支持應(yīng)用,而且在日本的工業(yè)界,很多大公司都積極的投身到K-computer的應(yīng)用當(dāng)中,比如在汽車工業(yè)方面,很多大公司他們都已經(jīng)競(jìng)相宣布,要使用K-computer來(lái)促進(jìn)汽車設(shè)計(jì)和使用測(cè)試。另外有一個(gè)公司是制藥公司,也宣布了要用K-computer來(lái)促進(jìn)藥物設(shè)計(jì)研究。

Satoshi Matsuoka教授還談到,其實(shí)除了K-Computer之外,日本還有很多大型超級(jí)計(jì)算機(jī),也在不同程度上支持了工業(yè)界的發(fā)展。Satoshi Matsuoka教授認(rèn)為對(duì)這種大型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,尤其是在商業(yè)方面,對(duì)于不同的公司有不同的影響。大公司往往有更多的資源,不管是在資金上,還是人力方面,或者是知識(shí)的積累,使得他們有足夠的資源去運(yùn)用這些超級(jí)計(jì)算機(jī)。然而對(duì)于小公司,他們有各種各樣的困難,比如說(shuō)資金、人力和知識(shí)方面。我們需要鼓勵(lì)小公司能夠更多加入到應(yīng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)的行列中來(lái)。

談到高性能計(jì)算和手機(jī)超算的異同,Satoshi Matsuoka教授認(rèn)為——在未來(lái),我相信手機(jī)計(jì)算和高性能計(jì)算會(huì)互相融合、互相促進(jìn)。這是因?yàn)樗鼈冇泄餐c(diǎn),第一方面,是兩者都發(fā)展很快,以每年百分之百的速度在快速增長(zhǎng)。另一方面,它們也有共同的挑戰(zhàn),也就是在能耗方面,這個(gè)能耗也同樣意味著需要更長(zhǎng)使用時(shí)間的電池(或耗電)。我們不可能去建立一個(gè)核電站來(lái)支持這些高性能計(jì)算,或者是數(shù)據(jù)中心。目前看來(lái),要讓我們的應(yīng)用更加快速,最主要的辦法是采用定制化,我們現(xiàn)在所用的處理器,不管是ARM還是GPU,它們都會(huì)在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)會(huì)快速的發(fā)展。我相信通過(guò)這些技術(shù)的發(fā)展,高性能計(jì)算和手機(jī)計(jì)算都會(huì)得到顯著的提高。最后我需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),實(shí)際上不僅僅是我們的ARM可以用來(lái)支持HPC,同時(shí),我們現(xiàn)在HPC也有很多項(xiàng)目是在考慮基于ARM處理器來(lái)發(fā)展的。

對(duì)于這個(gè)熱門的話題,Marek michalewiz主任也有自己的見解。他認(rèn)為——就手機(jī)計(jì)算和高性能計(jì)算方面,在中國(guó)也有一些發(fā)展,有一個(gè)叫IQ架構(gòu)的一個(gè)新想法,實(shí)際上也是整合了ARM和GPU的技術(shù)。所以我們可以看到,在手機(jī)計(jì)算方面,在高性能計(jì)算和手機(jī)計(jì)算融合方面,不是一個(gè)國(guó)家在單打獨(dú)斗,應(yīng)該是國(guó)際層面的合作。我相信這樣一個(gè)架構(gòu)不僅是在加利福尼亞州有,同時(shí)現(xiàn)在在深圳有家公司也在做這方面的貢獻(xiàn)。通過(guò)他們的共同努力,我相信這樣一個(gè)新型的架構(gòu),不僅有助于手機(jī)計(jì)算,同時(shí)也有助于高性能計(jì)算。

Xeon Phi協(xié)處理器與GPU加速器的優(yōu)劣

去年11月的SC12大會(huì)上,英特爾展示了最新的至強(qiáng)融合協(xié)處理器,也就是我們俗稱的Xeon Phi。它的出現(xiàn)直接引起了NVIDIA的高度警惕,畢竟GPGPU加速目前已經(jīng)成為了超算行業(yè)應(yīng)用的主流,而Xeon Phi顯然是采用同樣的異構(gòu)運(yùn)行模式,而且與GPGPU形成了新的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。半年過(guò)去了,各位專家對(duì)此是如何看待的呢?Marek michalewiz主任率先發(fā)言,他表示目前還沒有看到Xeon Phi的實(shí)物,更不要說(shuō)測(cè)試與應(yīng)用層面,但同時(shí)他也提到在未來(lái)幾周內(nèi)會(huì)有Xeon Phi產(chǎn)品送到新加坡實(shí)驗(yàn)室。

ASC13專家談:亞洲高性能計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

至強(qiáng)融合協(xié)處理器

韓國(guó)的Sung Youb Kim博士則表示剛剛應(yīng)用過(guò)Xeon Phi,但是目前在內(nèi)存優(yōu)化和加速比上并沒有取得特別好的效果,進(jìn)而他表示目前由他來(lái)談這個(gè)問(wèn)題的時(shí)機(jī)并不合適。

相比于之前的二位,日本的Satoshi Matsuoka教授則要更直接一些,他認(rèn)為“現(xiàn)在來(lái)評(píng)價(jià)孰優(yōu)孰劣是一個(gè)非常危險(xiǎn)的事情”。同時(shí)他也提供了一個(gè)新的思路,即——代碼移植的簡(jiǎn)單性與實(shí)際的應(yīng)用加速效果并無(wú)直接的關(guān)系。之前Xeon Phi一直在強(qiáng)調(diào)基于X86代碼移植非常容易,但是NVIDIA最近也推出了全新的OpenACC的編譯器。通過(guò)這樣一個(gè)新的編譯器,同樣會(huì)非常容易的把以往CPU代碼等老代碼輕易到新型的處理器上。因此,是否易于移植代碼和把應(yīng)用做好,做快是完全不同的兩件事。他甚至直言不諱的說(shuō)道——基于現(xiàn)有的GPU和英特爾Xeon Phi公布的版本來(lái)看,GPU的性能的確還是要好一些,但是所有這樣的對(duì)比,都是基于現(xiàn)有這樣處理器和和編譯器的情況來(lái)看的。

高性能計(jì)算與政府投資

這是一個(gè)相當(dāng)敏感的問(wèn)題,因?yàn)榻刂聊壳敖^大多數(shù)(或許是100%)的超算中心都是由政府出資興建的。對(duì)于這樣政府出資的項(xiàng)目,如何能夠體現(xiàn)出項(xiàng)目的成功與否呢?新加坡Michalewicz Marek主任覺得通過(guò)招商引資,吸引世界頂尖的高科技企業(yè)進(jìn)駐,通過(guò)他們的納稅實(shí)現(xiàn)超算中心的運(yùn)營(yíng)是一種良性的方式;韓國(guó)Sung Youb Kim博士則認(rèn)為高性能計(jì)算研究是科學(xué)探索,是人類對(duì)這種高技術(shù)、高新產(chǎn)業(yè)的探索,因此國(guó)家投入這一部分科研經(jīng)費(fèi)是必要和必須的。

日本的Satoshi Matsuoka教授則通過(guò)K-computer幾近流產(chǎn)的投資案例證明了高性能計(jì)算對(duì)于政府的有效性,他表示——在2009年,K-computer差一點(diǎn)被銷項(xiàng)了,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的一些官僚主義和做這個(gè)項(xiàng)目的科學(xué)家,他們內(nèi)部有一些分歧。他們無(wú)法向整個(gè)社會(huì)說(shuō)明投資這么多錢如何給這個(gè)社會(huì)帶來(lái)什么樣回報(bào),他無(wú)法通過(guò)政府官員的一些考核。當(dāng)時(shí)有很多報(bào)紙、雜志和評(píng)論家都說(shuō),為什么我們的政府要向高科技屈服,他們當(dāng)時(shí)面臨很大的壓力。這也反映出來(lái)了這樣一個(gè)問(wèn)題,一般小型的機(jī)器是很容易得到社會(huì)認(rèn)可的。但是對(duì)于這種大型機(jī)器,到底如何讓它對(duì)社會(huì)產(chǎn)生更大的回報(bào),這是一個(gè)值得大家討論的問(wèn)題。最后,Satoshi Matsuoka教授則提到在2019或2020年,日本將建設(shè)下一代的超級(jí)計(jì)算機(jī),它的計(jì)算能力肯定比現(xiàn)有的K-computer更加強(qiáng)大。如此說(shuō)來(lái),日本政府已經(jīng)看到了高性能計(jì)算對(duì)于發(fā)展的必要性。

說(shuō)到中國(guó)超算發(fā)展的現(xiàn)狀,可能在爭(zhēng)議性方面比其他幾個(gè)國(guó)家都要好許多,因?yàn)槲覀冊(cè)谏闲W(xué)的時(shí)候就知道社會(huì)主義的特點(diǎn)就是“集中力量辦大事”。對(duì)此,劉軍先生則認(rèn)為——高性能計(jì)算是一種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),類似于國(guó)家的那種高鐵建設(shè),建高速公路。對(duì)于后兩者,很少有人會(huì)提出質(zhì)疑,因?yàn)檫@是一種基礎(chǔ)設(shè)施,不是作為某一個(gè)單位的業(yè)務(wù)工具而存在。高性能計(jì)算也是同樣的道理,它并非服務(wù)于某一家公司,而是全社會(huì)、全民的財(cái)富。

ASC13專家談:亞洲高性能計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

后記:前國(guó)務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國(guó)人大一次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)曾表示:“基礎(chǔ)科學(xué)和前沿技術(shù)研究得到加強(qiáng),取得高性能計(jì)算機(jī)、第三代移動(dòng)通信、超級(jí)雜交水稻等一批重大創(chuàng)新成果,形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品”。如今,高性能計(jì)算在中國(guó)的發(fā)展方興未艾,繼天河一號(hào)、天河一號(hào)A之后,天河二號(hào)也在緊張的研發(fā)與建設(shè)當(dāng)中。中國(guó)已經(jīng)成為了國(guó)際HPC舞臺(tái)上不可忽視的力量,世界第一的榮耀和眾多企業(yè)的應(yīng)用使得中國(guó)的HPC行業(yè)快速發(fā)展。不過(guò)我們也應(yīng)當(dāng)看到,國(guó)內(nèi)的HPC行業(yè)依然是大企業(yè)應(yīng)用居多,如何吸引中小企業(yè)參與其中是我們迫切面對(duì)的問(wèn)題。而除了硬件建設(shè)之外,應(yīng)用軟件的研發(fā)和人才培養(yǎng)也應(yīng)該需要可持續(xù)化的發(fā)展道路。中國(guó)的高性能計(jì)算,剛剛上路。

[責(zé)任編輯:王雪楊]
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