應用為本 浪潮開啟超算“百億億次”征程
近日，“浪潮-英特爾中國并行計算聯合實驗室”于北京正式揭牌成立。該實驗室旨在推動中國“百億億次”超算系統架構與應用創新，建立高性能計算產業新技術生態環境，加速中國HPC進入“百億億次” (ExaFLOP/s)時代。作為“浪潮高效能服務器和存儲技術國家重點實驗室”的分支機構，該并行計算實驗室將成為面向百億億次超算的開發性科研和交流平臺。借此機會，至頂網對浪潮集團高級副總裁、高效能服務器與存儲技術國家重點實驗室主任王恩東先生和英特爾高性能計算事業部總經理Rajeeb Hazra進行了采訪。
“百億億次”這種大規模的并行HPC系統，并不能按照當前的技術路線，簡簡單單的是Exascale=Petascale*1000，那樣的功耗、占地、效率都是用戶難以承受的，當英特爾集成眾核(MIC)架構等眾核技術出現以后，如何協同產業鏈其他環節共同創新，以營造新的技術生態，成為進入百億億次時代的關鍵所在。英特爾高性能計算事業部總經理Rajeeb Hazra表示，面向“百億億次”的挑戰，英特爾已經開啟了MIC（集成眾核）架構上的研究，其中包括系統的彈性、穩定性、功耗等一系列面向微架構的創新研究。目前全球的超級計算機已經有83%采用了英特爾系統架構，浪潮與英特爾的聯合實驗室也是我們架構研究中很重要的一個合作項目。我們希望MIC相關軟件能與應用結合，軟件與硬件協同設計。
Rajeeb先生還稱，實驗室的目標是推進并行化的實施。通過本地基礎學科和行業應用，為未來整個硬件系統的部署開發提供重要的真實應用反饋。此次與浪潮實驗室合作，第一是想通過應用將并行性充分發揮，第二是要提高每瓦的功耗。另外，聯合實驗室還將研究未來軟件和管理軟件怎么應用到系統或者芯片里的功耗管理技術，來實現應用本身對功耗的感知，同時浪潮和英特爾還將廣泛和第三方伙伴展開合作，來應對這一巨大的挑戰。
在談到浪潮和英特爾雙方的資源配比情況時，浪潮集團高級副總裁王恩東先生表示，浪潮和英特爾基本上是一比一的投入。聯合實驗室主要的研究方向是面向高效能計算、高性能計算體系架構以及包括應用軟件開發的系統設計，在這些方向浪潮都有跟英特爾實驗室進行合作。
浪潮高性能服務器產品部總經理劉軍先生還介紹稱，浪潮今年基于眾核的課題主要是圍繞四個典型方面展開。一個是石油天然氣勘探方面應用的研究，例如PSTM；第二個是數字氣象預報，屬于軟件應用的研究；第三個方面是生命科學，在三維重構方面。第四個是新興領域，即金融風險分析。目前浪潮的團隊已經在MIC眾核上面實現了這個模式，在MIC上面的運行也體現出了比較好的可擴展性。
對于根據英特爾MIC并行計算卡推出的相關產品，劉經理介紹說，MIC并行計算卡有多種形式，比如有類似外插卡的方式，也可以跟我們的服務器并程，這取決于產品應用的范疇。在桌面的情況下使用插卡式就可以，當面向大規模系統時，我們可能會考慮在系統架構方面進行新的設計。浪潮現在樣卡上面做了很多跟應用相結合的工作，這在今年西雅圖Supercomuting大會上也將作為聯合實驗室重要成果進行展示，包括MIC上面的應用性能、拓展性、性能表現研究等。
近年來我國高性能計算產業發展迅速，2010年天河1A位列全球Top500第一，但是整體看發展水平仍明顯落后于歐、美等發達國家。百億億次時代，帶給中國的既有機會又有挑戰。機會在于，針對百億億次計算，無論發達國家還是中國，都共同面臨著體系架構、應用模式等一系列的問題。挑戰在于必須在十年間占據高性能計算技術制高點，同時還要逐步形成規模化、成熟化的應用氛圍。王恩東副總裁在訪談中表示，浪潮在高性能計算領域有多年的經驗，自1999年推出128個處理器的高性能計算機產品，到現在已有十幾年的時間。在通用高性能計算市場，浪潮有較廣泛的市場基礎，包括高校、中科院研究所，地方研究所和企業等等，在這方面浪潮的市場占有率在不斷提升。良好的市場基礎也是浪潮在高性能計算方面的優勢之一。
王恩東先生還表示浪潮在其他幾方面也有著重要的優勢。首先，浪潮關注高性能計算的應用。高性能計算的核心不在機器本身的速度，而在于應用，在于用戶是否能把這個機器用好。浪潮這幾年在這方面有著非常多的積累，在生命科學、石油勘探、動漫渲染等很多應用層面都做了大量的工作。有的是浪潮跟用戶一起開發，有的是研究應用的用法、優化應用軟件，在這里面有很多成功案例。
此外，浪潮這幾年也與國內的高性能計算研究機構建立了戰略合作關系，這樣大家便形成了一個優勢互補的形態，在高性能計算方面緊密配合，這對于我國發展高性能計算項目也是非常有幫助的。他還強調說，高性能計算已經不再僅僅是把機器堆到一起就可以了，需要在體系架構上有所創新。浪潮在體系架構方面也有著豐富的經驗，像現在正在開發的32路高性能計算機、海量存儲等技術架構的創新。這些創新有很多相通的地方，用什么架構能使它的計算效率發揮到極至，能令用戶的應用、使用效率達到較高的水平，這些都需要積累和創新，在這方面浪潮也已做好準備。
浪潮與英特爾合作共建“浪潮-Intel中國并行計算聯合實驗室”，基于浪潮與英特爾各自在高性能計算的優勢整合，構建“百億億次”超級計算機平臺，相信將會共同推動我國HPC進入“百億億次”時代。
【編輯推薦】
