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ISC2016前奏:奔向高性能计算的诗与远方

SEO篇章 2016-09-01 02:21:02 追踪热点

  
  
人类在发展的每个时期,都会有每个时期的美丽。
——题记
  一
  这就好比你在清冽的河水中拾起一块漂亮的鹅卵石,你便觉得非常美丽,可是当你再顺着河水向前...

  

人类在发展的每个时期,都会有每个时期的美丽。

——题记

  一

  这就好比你在清冽的河水中拾起一块漂亮的鹅卵石,你便觉得非常美丽,可是当你再顺着河水向前走时,你会发现还有一片又一片的鹅卵石,一个更比一个漂亮。

  于是,阿明非常相信这点:只要向前走,我们都可以发现一个更加美丽的新世界。

  “有一个美丽的新世界,它在远方等我,那里有可爱的孩子还有姑娘的酒窝……”

  听着伍佰的这首《美丽新世界》的老歌,阿明登上了北京飞往德国法兰克福的德国汉莎航空公司LH0721航班。

  

  抵达法兰克福的德国汉莎航空的A380大飞机

  对于德国,阿明并不熟悉,最早只是上学时从黑格尔的《小逻辑》中发现德国人对于问题的思考是那么的慎密,可谓滴水不漏。

  很有意思的是,在本次航班上,阿明首次听到机长对乘客承诺:虽然我们航班已经延误晚了1个多小时,可是我们会在空中加速将时间追赶回来,并且准时达到法兰克福,所以需要转机的乘客朋友们就不用担心了。

  从北京到法兰克福的飞行时间说要差不多10个小时,机长说会加速追赶回来1个多小时,那么这次空中飞行也就可能8个多小时了。

  德国人对于事情的掌控真的令阿明大开眼界,不仅严谨而且严格,同时力争保守信诺,说是几点到法兰克福,那么即便航班延误了也要搞定它。

  二

  法兰克福属于德国的第五大城市,但拥有德国最大的航空枢纽、铁路枢纽,不仅如此,法兰克福还是德国乃至欧洲重要工商业、金融中心 。之前有调查显示,法兰克福大学的毕业生就业竞争力排世界第十,德国第一。

  

  法兰克福街区房屋建筑一角

  今年的ISC大会就在德国的法兰克福举办,ISC(International Supercomputing Conference)大会是全球超算领域的顶级大会之一。ISC大会在法兰克福举行,对于这样一个历史悠久、科技发达、学术研究和商业氛围浓厚的城市来说,再合适不过了。

  在高性能计算领域,中国处于部分超越部分追赶的时期,来自中国专注高性能计算领域的厂商每年都会参与ISC2016全球大会。分析其中的原因不过如此:一是展示自身的技术创新水平;二是力争从全球高性能计算评奖中获胜一二;三是加强国际学术和技术交流利于自身技术进步;四是能够现场展示高性能计算在中国的应用情况,让世界也来了解中国的高性能计算,从而更利于中国高性能计算行业的开放与发展。

  毕竟高性能计算属于计算机领域的高精尖的部分,在某种程度上,高性能计算可以代表一个国家计算机水平的高低。对于中国这样一个处于发展中阶段的全球重要的经济体来说,高性能计算不仅是一个技术水平问题,同时也关系国家在工业、教育、医疗、航天等重要领域的前途与创新。

  在中国,高性能计算早已不是一个学院派的技术名词,在医疗基因工程、航天计算研究、工业制造创新等领域有了深入的应用,并带来了非常令人高兴的成果。

  为此,每年中国相关高性能计算的专业厂商以及院校、业内专家不仅在国内聚集在一起,研讨高性能计算领域的技术问题与发展,同时也已经形成了一定规模的技术性大会。

  但是,相比全球的高性能技术大会,中国的超算大会还存在一定的差距,因此也需要像德国汉莎航空机长一样,加快速度,追赶全球比较成熟的如SC大会、ISC 大会。

  不过,中国高性能计算学术年会的规模也在不断扩大,影响力也在不断提升,从最初的200人到最近一届的千人大会,对中国高性能计算行业交流与学习带来了更多的机会,特别是在产学研道路上,可以逐渐形成更为完善的体系。

  三

  正因为德国法兰克福ISC大会规模和影响力一年更比一年大,中国国内厂商和专家自然也对ISC德国法兰克福的大会抱有了浓厚的兴趣。

  在北京飞往法兰克福的飞机上,阿明有幸碰见了赶往法兰克福参加2016ISC 大会的中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉博士。

  

  中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉博士

  张云泉博士说,在高专委的大力推动下,中国高性能计算正在向各个领域延伸,已经不再局限于传统科研应用的范畴。但是对于全球高性能计算领域的发展来说,确实也在不断发生新的变化,也出现了一些新的情况。

  那么,我们如何来关注今年在德国法兰克福召开的ISC大会呢?对此,张云泉博士指出了六个比较有意义的方面,值得中国媒体代表和其他参会人员关注。

  一是,中国的天河二号,特别是260核国产处理器将会诞生新爆点;

  二是,美国、欧盟和日本的新超算动向,包括他们对外公布的相关计划;

  三是,FPGA技术在超算上应用,GPU之后的异构处理出现了新动向;

  四是,NVMe多年发展以来,带来行业影响和技术变化;

  五是,超算与大数据的融合,未来新体系可能会怎么演变;

  六是,ARM带来的超算影响和变化,如国内的飞腾在超算上取得的技术突破等,按摩国外又有什么新情况呢?

  张云泉博士指出的这六个方面的关注亮点,不仅代表着全球高性能计算领域正在发生着新的变化,同时,中国专注高性能计算领域的IT 厂商也出现了一些新情况。

  四

  自成功收购IBM System x业务之后,联想在高性能计算领域也迎来了前所未有的发展机会。

  就在出行德国法兰克福ISC大会前,联想集团System x和Pure系统资深解决方案架构师周志强接受了阿明及多个媒体的访问,他指出,联想借助System x也将HPC业务的发展从中国逐渐扩张到了全球。

  

  联想集团System x和Pure系统资深解决方案架构师周志强

  目前,联想在传统HPC业务之外的与HPC相关应用的业务占比比较大。同时,联想对于传统HPC业务也没有放松,在高校、制造和特种行业浮现了很多新案例。“2016年联想在HPC方面的业务目标在去年基础上会增加60%左右。” 针对用户不同需求,联想也有具体策略给予重要的支持,目前联想更多的是帮助用户怎么用好HPC。

  HPC业务如此变化,在一些HPC具体技术领域,联想也有自己的坚持。

  “联想在功耗方面投入了很大的研发,比如在水冷技术方面希望有所突破性的创新。”然而,水冷技术在HPC 领域的应用到底如何呢?

  中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉博士认为:“水冷节能降耗比较好,但使用场景有所限制,主要在高端机器上应用多一些,水冷带来的效益也明显。小规模系统的用户采用水冷就比较麻烦,成本效益不那么明显,采用风冷基本也可以了。”

  周志强也认为:“大系统对水冷更敏感,小系统对灵活性有更好的好处。”不过,国内外用户对于水冷系统的接受度不太一样。“国外用户之前采用水冷比较长时间,但后来风冷和水冷都有结合,现在推广水冷国外用户就容易接受。国内用户对于水冷有一定的观念认识问题,但是,真能直接带来很好的效益和制冷效果,用户也会逐渐接受。”

  当然,在HPC的技术应用和融合方面,联想也存在一个比较特殊的团队,该团队正好就是当初联想收购IBM 的System x 业务顺便带过来的,当时IBM 的这个HPC团队(也是一个部门)兼顾软件和System x硬件的架构和技术研发,强调高性能计算领域的硬件和软件融合与应用。

  对此,周志强表示, 联想在HPC刀片领域正在研发和规划下一代产品,一是适应新处理器、网络技术等发展,二是进一步降低用户成本。

  五

  有人说:只有看到差距,才可以看到了诗与远方。只有看到希望,才可以看到未来的方向。

  在张云泉博士看来,中国在高性能计算的教育和后备人才培养方面,与美国、欧洲、日本等还是存在着差距。

  

  法兰克福机场景致

  “中国大部分高校没有并行计算的专业教育,到了研究生阶段才有并行计算的选修课。并行计算在高校属于一个高冷专的领域,因而人才培养确实存在一定的问题。不过,美国已经将高性能计算的并行编程作为了高校的必修课,这就是教育与后备人才培养的差距。”

  当前,高专委与教育部合作,通过改革中国在高性能计算领域的教育体系,提升高性能计算技术和知识在高校中的教育普及。高专委走入高校,对于整个中国高性能计算人才培养带来了很好的机会。

  不过,我们也可以看到比较好的趋势,高性能计算在中国科研方面应用越来越多,采用超算带来研究技术的提升,从而也带动了高性能计算在高校院所的应用。

  相对来看,高性能计算在工业领域的应用目前是一个重要的发展方向,十三五对于超算应用软件开发的投入也比之前更大,国家对于高性能计算的重视度更高了,中国的超算应用未来很有可能获得全球新的突破。

  为此,我们也看到了国内高性能计算在多个行业应用的希望。

  国内超算应用非常好的企业主要分布在新兴产业的领域,如医疗方面的华大基因,完全采用高性能计算技术支撑起来公司的技术创新和发展。

  在飞机设计方面,商飞、西安飞机设计研究所等在超算方面应用非常多。

  在高铁设计方面考虑具体数据问题,超算应用也不少。

  在传统HPC领域,如气象研究领域的HPC应用也是非常重要的。

  在深度学习领域,如百度、科大讯飞等采用HPC来协助计算和研发。

  在网络游戏领域,如盛大、九城等游戏公司采用超算来做网络游戏的技术支撑。

  在天文物理研究方面应用HPC也是比较关键,进行天文数据的处理,属于大数据处理的超算应用范畴。

  从中国多个行业的整体分析来看,超算在行业中的应用越来越广泛,用户数量增加比较大,但是每个用户的HPC应用规模并不是非常大。以前没有用HPC的用户现在开始应用了,以前应用过HPC的用户现在应用范伟在增加。

  当然,问题和挑战依然存在,并行计算通过规模来保持计算性能的提升,其中编程、容错、功耗等也是研究的重要问题和挑战。

  “未来随着应用的不断深化和互联网行业的大规模引入,高性能计算将与大众的生活密切相关。无论是做科研还是在商业公司,高性能计算人才都在各个领域发挥着关键作用。”趋势如此,自然我们需要大踏步地奔向高性能计算的诗与远方了。

  六

  末了,需要指出两个方面与高性能的发展关系,这样才能更为明确高性能的未来在哪里?

  

  德国法兰克福美因河畔景色宜人

  一是,量子计算代表一定的未来,但是和传统计算之间应该是一个互补关系。

  二是,云计算和超算之间的关系,两者之间的互动,包括系统软件配置等都比较有挑战。云计算可以将超算能力输送到用户应用的任何区域和领域,因而云计算对超算的发展和普及还是有很大的推动作用。

  阿里也是联想超算的用户,阿里这样的超算用户同时也是云服务提供商,那么,看到这里,大家对于高性能计算与云计算之间的关系,自然就更容易理解了。

  预告:这只是德国法兰克福ISC2016全球大会的小预热,后续阿明会发回现场独家观察和报道,对于高性能计算领域有兴趣的朋友可以继续关注。

  来源:阿明独立自媒体,微信公众号chinastor,版权所有,侵权必究,转载请授权。

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