中科院計算所高通量計算中心主任、中科睿芯董事長范東睿將以《高通量數(shù)據(jù)流眾核處理器》為題做大會特邀報告，對“金剛”高通量計算機相關(guān)核心技術(shù)進行詳細介紹。此外，本次CNCC2018大會期間，在中科睿芯展臺全程可以看到“金剛”高通量計算機的“真身”，并可在工作人員的操作下觀摩“金剛”支持的典型高通量應(yīng)用演示。

“金剛”問世 開啟高通量計算時代

睿芯高通量計算機——“金剛”是在當天下午的“高通量產(chǎn)業(yè)圓桌論壇”上發(fā)布的。據(jù)中科睿芯總經(jīng)理王達介紹，“金剛”是經(jīng)計算所的高通量計算技術(shù)轉(zhuǎn)化、由中科睿芯創(chuàng)造性研制的新型高通量計算機。在一系列體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)的加持下，“金剛”具有高并發(fā)、強實時等適于大數(shù)據(jù)計算的特點，將以其獨有的高密度、高能效特性滿足下一代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需求。

“從第一臺電子計算機誕生至今，70年來人類經(jīng)歷了以‘機’為中心的IT1.0時代和以‘人’為中心的IT2.0時代，目前正進入以‘物’為中心的IT3.0時代?！?中科院計算所所長、研究員孫凝暉說，在萬物互聯(lián)的IT3.0時代，大數(shù)據(jù)處理對計算的并發(fā)性和實時性都提出極高的要求。正是在這一背景下，高通量計算機應(yīng)運而生。

據(jù)介紹，在強時間約束下，高通量計算機能夠全局可控處理高吞吐量請求，可適用于現(xiàn)有大多數(shù)有著大數(shù)據(jù)處理需求的應(yīng)用場景。

技術(shù)細節(jié)上，由中科睿芯發(fā)布的“金剛”高通量計算機群，其核心技術(shù)主要來源于睿芯核心技術(shù)團隊，包括該團隊十余年來對眾核體系結(jié)構(gòu)的研究而形成的SmarCo-2加速芯片、整機設(shè)計技術(shù)以及機群設(shè)計技術(shù)等。同時，“金剛”的問世也離不開來自中科院計算所的從訪存到協(xié)議、系統(tǒng)軟件和平臺軟件等不同層次的技術(shù)支持。

王達介紹說，未來，中科睿芯還將打造高通量體系架構(gòu)的CPU，力求實現(xiàn)高通量計算機全系統(tǒng)的自主可控。與此同時，中科睿芯還以其與中科院計算所和中關(guān)村順義園管委會聯(lián)合成立的“北京智能計算產(chǎn)業(yè)研究院”為平臺，推動和完善高通量計算生態(tài)建設(shè)。成立不到1年，中科睿芯已為高通量計算生態(tài)系統(tǒng)引入上下游企業(yè)50余家，其中包括多家海外歸國創(chuàng)業(yè)公司。

擁抱數(shù)據(jù) 共議高通量產(chǎn)業(yè)發(fā)展

CNCC2018大會開幕當天，中科睿芯主辦了主題為“擁抱數(shù)據(jù)?金剛來襲”的高通量產(chǎn)業(yè)圓桌論壇。在中科院計算所高通量中心主任、中科睿芯董事長范東睿的主持下，國家互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急中心、騰訊云、360、阿里云、科大訊飛等業(yè)界領(lǐng)袖和專家圍繞“金剛”高通量計算機及其開啟的高通量計算時代等話題，展開了熱烈研討和交流。

與會專家認為，隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長，“信息高鐵時代”即將來臨。面對海量數(shù)據(jù)及人工智能算法等因素帶來的計算壓力，傳統(tǒng)通用的計算架構(gòu)越來越難以滿足大數(shù)據(jù)處理對高并發(fā)、強實時的計算需求；同時，從終端設(shè)備到數(shù)據(jù)中心，計算設(shè)備對功耗、時延、數(shù)據(jù)量的敏感性也在不斷提升，更適于大數(shù)據(jù)計算的新型計算機體系結(jié)構(gòu)呼之欲出。因此，高通量計算是計算機技術(shù)發(fā)展的必然。

國家互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急協(xié)同中心與中科睿芯是長期的合作伙伴，睿芯已有的音視頻加速設(shè)備在中心得到了很好的應(yīng)用，中心包秀國博士指出他期待睿芯的新產(chǎn)品-高通量服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。

奇虎360技術(shù)總裁兼首席安全官譚曉生指出在萬物物聯(lián)的時代，為保證物聯(lián)網(wǎng)的安全性對云和邊緣節(jié)點的計算能力提出了更高的需求，360用于做安全的有近10萬臺服務(wù)器，而能耗是數(shù)據(jù)中心在運營過程中面臨的最大問題。他認為通過高通量計算來提高數(shù)據(jù)吞吐量，提升計算能力，降低綜合能耗是未來建設(shè)未來綠色數(shù)據(jù)中心的重要方向。

騰訊云副總裁王龍指出，隨著終端客戶對數(shù)據(jù)實時性，訓練質(zhì)量以及處理速度等需求的不斷增加，高通量計算集群對于云來說是非常有用的。通過把更多云上的負載放到高通量集群中，一方面可以節(jié)約成本，提高數(shù)據(jù)處理效率；另一方面也能更好的助力各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為產(chǎn)業(yè)界提供更多的價值。

據(jù)國際數(shù)據(jù)研究機構(gòu)IDC發(fā)布的最新研究報告顯示，到2025年，全球需要管理的數(shù)據(jù)量將會達到163ZB，這一數(shù)字是2016年數(shù)據(jù)量的10倍?！安灰劢乖凇髷?shù)據(jù)’，要聚焦‘高效處理“大”的數(shù)據(jù)’?！睂O凝暉表示，可以預見，高通量數(shù)據(jù)處理正成為行業(yè)領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容，這些研究將會避免人們“淹沒”在海量數(shù)據(jù)之中。

厚積薄發(fā) 高通量應(yīng)用走向更廣舞臺

據(jù)了解，高通量計算的概念最早由中科院計算所于2005年提出，經(jīng)過十余年的高通量前沿技術(shù)研究，中科睿芯率先以中科院創(chuàng)企的身份對高通量計算相關(guān)技術(shù)展開了產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。目前，盡管國內(nèi)尚無更多高通量計算技術(shù)型企業(yè)，但在學術(shù)界，領(lǐng)域?qū)＜覈@高通量圖計算、高通量邊緣計算等研究，已涌現(xiàn)出一系列成果。

在由中科睿芯承辦的高通量計算技術(shù)前沿論壇上，中科院計算所所長、研究員孫凝暉介紹說，早在2005年，計算所就前瞻性地啟動了高通量計算的研究探索。在國家科技部2個973項目和多個國家重點研發(fā)計劃基礎(chǔ)研究項目的連續(xù)資助下，計算所研究團隊歷時10余年，完成了從高通量芯片到高通量計算系統(tǒng)的一系列創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。

孫凝暉回憶說，2016年底，計算所正式設(shè)立高通量計算機研究中心，開始集中目標于高通量計算技術(shù)研究，并完成了“低延遲、高通量、高確定性”的高通量計算機原型系統(tǒng)研制。目前，高通量計算機已經(jīng)針對深度學習、高通量音視頻處理、科學大數(shù)據(jù)處理、信息安全檢測、生物信息處理、大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理等典型場景開展示范應(yīng)用。

“中科院計算所的高通量計算技術(shù)轉(zhuǎn)移到中科睿芯，形成了高通量系列加速芯片、高通量視頻流處理節(jié)點、高通量機群、城市高通量計算中心等產(chǎn)品形態(tài)成果，形成了從芯片、加速卡、節(jié)點、機群到數(shù)據(jù)中心的一整套高通量產(chǎn)品線。”王達說，目前高通量計算技術(shù)已經(jīng)在各大運營商、城市公共計算平臺等得到推廣應(yīng)用。在海量數(shù)據(jù)流過的同時保證處理的實時性。

“隨著高通量計算機系統(tǒng)的成功研制，高通量計算技術(shù)將逐步應(yīng)用到國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，貢獻于國計民生?！睂O凝暉說。

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