還記得6月17日，在德國(guó)舉行的國(guó)際超算大會(huì)上，中國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河二號(hào)”奪得第41屆國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)Top500排行榜的桂冠。這一讓無(wú)數(shù)國(guó)人引以為榮的成績(jī)，把中國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)推向另一個(gè)高潮。而同時(shí)，也引發(fā)了少數(shù)人對(duì)于中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)的質(zhì)疑——應(yīng)用能力與計(jì)算能力差距太大，甚至有人對(duì)龐大的計(jì)算系統(tǒng)嗤之以鼻，認(rèn)為都是用錢堆出來(lái)的，沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用需求。

對(duì)此，國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，天河高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師盧凱在接受DOIT記者采訪時(shí)表示，“首先，不是有錢就能堆出這樣具有超強(qiáng)計(jì)算能力的系統(tǒng)，而是需要非常的強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力;其次，‘天河二號(hào)’是為了滿足廣州及附近地區(qū)的高性能計(jì)算需求而設(shè)計(jì)的，不僅針對(duì)傳統(tǒng)的高性能科學(xué)計(jì)算，而且還兼顧了當(dāng)前信息處理和分析等需求，從系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)方案等方面做了很多定制化的設(shè)計(jì)”。

支持MapReduce 天河二號(hào)打造應(yīng)用“多面手”

“天河二號(hào)”由于在設(shè)計(jì)之初不僅考慮了傳統(tǒng)的高性能計(jì)算，同時(shí)兼顧了信息處理、數(shù)據(jù)分析等需求，因此，從整機(jī)體系結(jié)構(gòu)方面、具體技術(shù)方案的方面，“天河二號(hào)”都做了很多定制化的設(shè)計(jì)，試圖打造一個(gè)能夠應(yīng)對(duì)多種應(yīng)用的應(yīng)用“多面手”。

首先，在體系結(jié)構(gòu)方面，“天河二號(hào)”一改傳統(tǒng)面向于高性能計(jì)算的架構(gòu)，采用了“異構(gòu)多態(tài)”的架構(gòu)。盧凱介紹道，這樣的架構(gòu)不僅僅能夠滿足高性能科學(xué) 計(jì)算中以計(jì)算為核心的應(yīng)用類型，同時(shí)還面向以I/O為核心的事務(wù)處理進(jìn)行了優(yōu)化，采用了以中小尺寸的I/O數(shù)據(jù)吞吐為主的計(jì)算模式。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)，包括I /O處理器的選擇，都考慮了這個(gè)因素。

其次，國(guó)防科大和英特爾一起合作，實(shí)現(xiàn)了微異構(gòu)的計(jì)算陣列，采用英特爾至強(qiáng)和英特爾至強(qiáng) 融核來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣的方式，對(duì)于我們第三方應(yīng)用軟件以及現(xiàn)有的很多軟件來(lái)說(shuō)，具有較好的兼容性、適用性和易用性。

最 后，“天河二號(hào)”與“天河一號(hào)”一樣，繼續(xù)在自主方面做了很多嘗試。比如部分使用了自己的微型處理器，這也是核高基國(guó)家科技重大專項(xiàng)的支持，目前 自主研發(fā)微處理器主要是用于給天河二號(hào)的事務(wù)處理和信息服務(wù)方面。此外，在互連網(wǎng)絡(luò)方面也繼續(xù)針對(duì)于天河的規(guī)模和計(jì)算的需求做了優(yōu)化，在軟硬件聯(lián)合設(shè)計(jì)優(yōu) 化方面做了很多工作，能夠滿足未來(lái)更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建需求。

值得一提的是，“天河二號(hào)”針對(duì)大數(shù)據(jù)的信息處理也做了優(yōu)化，比如系統(tǒng) 管理軟件方面，采用了多層次的容錯(cuò)設(shè)計(jì)和及其管理機(jī)器的自治故障管理技術(shù)等 等，使得系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷和處理故障。同時(shí)，在編程模式方面，還對(duì)“MapReduce”編程框架進(jìn)行支持，這對(duì)于大數(shù)據(jù)的處理非常重要。

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)的處理是高性能計(jì)算中心未來(lái)非常重要的一個(gè)應(yīng)用方向，“天河二號(hào)”也是看到了這方面的需求。盧凱告訴記者，目前有6000多個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)部署了 MapReduce的環(huán)境，并且已經(jīng)在視頻監(jiān)控等方面做了一些實(shí)際案例。如果能夠在英特爾的Xeon和Xeon Phi的微異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)下，提供可靠的、實(shí)時(shí)的海量信息處理能力，這對(duì)于整個(gè)廣州來(lái)說(shuō)將是一大福音。