上榜數量全球第一 中國超算未來怎么走?


來源:中國產業經濟信息網   時間:2019-06-30





  近日,全球超算500強中國上榜數量蟬聯第一的消息讓高性能計算(HPC)再次引發關注。高性能計算是一個國家的綜合國力體現,是支撐國家實力持續發展的關鍵技術之一,世界各國都在積極建立、強化超級計算中心,提升高性能計算能力。占有如此重要戰略位置的高性能計算未來發展會是怎樣的呢?
 
  你追我趕發展迅速
 
  全球超級計算機500強榜單始于1993年,由國際組織“TOP500”編制,每半年發布一次,是給全球已安裝的超級計算機排座次的知名榜單。6月17日,新一期全球超級計算機500強榜單面世,中國超算上榜數量蟬聯第一,美國超算“頂點”仍是運算速度冠軍。
 
  中國境內有219臺超算上榜,在上榜數量上位列第一,美國以116臺位列第二,日本、法國、英國和德國依次位居其后。這是2017年11月以來,中國超算上榜數量連續第四次位居第一。其中,中國“超算三強”聯想、浪潮、曙光分別貢獻了173臺、71臺和63臺,分列廠商榜單的前三位。值得一提的是,聯想上榜超算數量較2018年11月榜單增加33臺,于去年就已經成為TOP500超級計算機全球最大的供應商。2018年的數據顯示,全球500臺最強大的超級電腦中有近1/4執行聯想裝置。
 
  從新一期全球超級計算機500強榜單來看,中國在數量上繼續增長,美國在最快超算上領跑,其在超算運算速度上仍有較大的優勢。美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室開發的“頂點”以每秒14.86萬億次的浮點計算能力再次登頂,打破了在半年前榜單上的每秒14.35萬億次的紀錄。而美國能源部下屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室開發的“山脊”、中國超算“神威·太湖之光”和“天河二號”分列二、三、四位。
 
  中科院計算所研究員、國家超算濟南中心主任張云泉告訴《中國電子報》記者,本期全球超級計算機500強榜單變化不大,中國排在前50的超級計算機較少,形成“頭重腿長腰細”的形態。目前,中國已經是超算大國,但還不是超算強國。
 
  賽迪顧問分析師劉新表示,從榜單數量來看,中國在超算上榜數量上位列第一,可以看出中國在高性能計算方面實力是逐年提升。雖然美國上榜數量位列第二,但在單節點的計算能力上,中國與美國的差距仍然很大。并且,排名并不能夠代表高性能計算應用的真實情況,受制于高性能軟件發展,國內的高性能計算應用還是較匱乏,也較落后,很多產品難以發揮其真正的規模計算能力。另外,在體系架構創新方面我們還需多元化發展。
 
  架構創新成為重點
 
  現階段超算目標不再局限于提升系統計算性能,而更偏重于發展自身超算技術,HPC發展之路可謂從Supercomputer到Supercomputing(從超級計算機到超級計算技術)。劉新告訴《中國電子報》記者,高性能計算機實現的是高性能計算,每年技術演進的重心不再是傳統的集群方式,而是基于體系架構創新。目前,更多的廠商開始利用新的技術架構,如GPU+CPU的混合架構。CPU本身的性能與架構也會向多核、眾核的方向發展。未來,也會出現AI+HPC這類組合應用。
 
  張云泉表示,為了支撐多元化的應用需求、適應多樣的計算需求,超級計算機的體系結構,也會向異構化方向發展。而超級異構的創意性架構需要多元化的評價標準,本次全球超級計算機500強發布會上也提到了推動測試標準多元化發展的目標。
 
  云超算賦能全行業
 
  高性能計算機的用途有很多。目前,中國有6個超級計算中心,已經構建了從編譯器、操作系統、開發環境到應用平臺的較為完善的軟件生態鏈,應用領域涉及天氣氣候、航空航天、先進制造、新材料等眾多方面。目前,高性能計算正從傳統的科學計算向新型的計算領域快速擴散,如人工智能、云計算和大數據等都和超級計算的計算能力有密切的關系,尤其在人工智能智方面起到了很大的推動作用。高性能計算的算力為大數據的發展提供了堅實的基礎保障,大數據又是人工智能發展的支撐。同時,人工智能的發展和應用促進大數據的爆發增長和算力的技術提升,三者有著密切的關聯。有專家表示,高性能計算直接帶動人工智能和大數據的發展。人工智能滲透性強,在各行業都有體現,如智能工業、智能醫療、智能交通等方面。人工智能的發展需要芯片、算法、硬件等解決方案,技術偏“硬”。而大數據基于海量數據分析,技術偏“軟”。兩者相輔相成、相互結合才能賦能每一個行業。
 
  大數據的特色在于對海量數據的挖掘,但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫、云存儲和/或虛擬化技術。從技術上看,大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。“未來的高性能計算可能還要和云計算融合,即所謂的高性能云計算。高性能云計算會成為高性能計算向大眾、向整個社會普及的窗口,在未來計算的建設中將發揮越來越重要的作用。”張云泉對《中國電子報》記者說。
 
  張云泉表示,面對新的行業應用領域,超級計算機的體系結構和軟件生態都要不停地創新和進化。與新的應用領域融合創新,這也是目前超算發展的主要挑戰。
 
  算力工廠惠及大眾
 
  隨著互聯網時代的來臨,高性能計算已經逐漸走出實驗室,進入企業應用,和我們的生活息息相關。相比過去,高性能計算這個主要用于科研機構的系統已經在逐漸“平民化”。
 
  “當前高性能計算的應用主要還是集中在科學計算方面,如模擬仿真,基因測序、大腦研究、天體物理學、人工智能、氣候科學、化學、生物學、汽車和航空等領域。隨著人工智能、大數據的發展,我認為HPC的服務模式也會發生一些變化。從傳統科學研究走向商用,通過HPC平臺對外輸出類似海量數據的處理、HPC應用軟件開發與測試等在線服務。”劉新向《中國電子報》記者表示。
 
  目前無論是高精尖領域,還是以全球人口為龐大基數的運算分析領域,對于算力的需求都是持續增長的。未來高性能計算的服務模式,應充分利用現有資源,實現算力的開發、共享,讓算力惠及民生,走入千家萬戶,使企業甚至個人皆可享有算力帶來的便利。
 
  “隨著高性能計算的快速發展,對計算力的需求越來越旺盛,我們將來可能會進入一個算力經濟的時代。甚至會出現類似于發電廠的算力工廠,可以簡單、便宜地把計算能力輸送到社會的方方面面。”張云泉說,“未來我們可能會進入一個國家超算中心和算力工廠并存的時代,這樣既可以滿足社會高精尖領域的需求,也可以滿足經濟創新和社會生活等各個方面的需求。”(記者 馬利亞)
 
  轉自:中國電子報
 

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