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中国超级计算机“称霸”全球榜单
来源:中国江苏网  作者:  2017-11-16 09:03:00

  国家超算天津中心工作人员在维护“天河一号”。 新华社发

  最新发布的第50届全球超级计算机500强榜单中,中国超级计算机不仅再次夺冠,更在入围总量以及总体性能方面“称霸”榜单。然而,仅凭榜单数据衡量一国的超算水平是否客观?中国超算技术是否已称霸世界?如何理性看待榜单显现的中国优势?

  整体水平尚有差距

  超算技术,并不简单等于超级计算机,其核心技术主要涵盖硬件、软件和生态系统多个方面。国际TOP500组织联合创始人、美国劳伦斯伯克利国家实验室首席科学家施特罗迈尔指出,目前就整体超算技术水平而言,美国仍是第一,其次是日本,中国名列第三。

  从芯片使用情况看,美国供应商也占据绝对优势,此次500强榜单中就有471台超算使用美国英特尔芯片。不过,中科曙光公司高性能计算产品事业部总经理李斌认为,国产处理器性能不一定比国外X86处理器弱,使用中国芯片制造的“神威太湖之光”超级计算机计算性能就十分强劲。

  2015年,美国政府开始对中国四家超算中心禁运英特尔“至强”服务器芯片,这一被认为意在“精确狙击”中国超级计算机的举动,倒逼“中国芯”走上自主研发的道路。

  2017年全球超级计算机大会主席莫尔对此评论,他和身边不少朋友都认为美国政府的行为十分愚蠢,除了损害美国利益外,还培养了中国这个强有力的竞争对手。

  应用和生态需要优化

  然而,“就应用和生态而言,我们与国际先进水平还有不小差距。”负责在“神威太湖之光”超级计算机上移植大气模式软件的廖俊峰博士对记者说。

  由于硬件已大部分国产,所有软件程序都需要重新移植,编译器等也需要特别订制,针对这些特性进行架构优化并不容易。以大气模式软件移植为例,廖俊峰等20多名博士利用美国气候中心提供的开源程序,历时两个多月,才将大约160万行代码移植到“神威太湖之光”上。

  李斌也认为,中国处理器性能很强,但没有基础软件和应用软件环境与之适配,在国际市场上就缺乏竞争优势。

  可喜的是,无论国家层面,还是学界、业界,都已形成全面发展中国超算生态的共识。“十三五”以后,中国在高性能计算领域主要有三个发展方向:一是研发高性能计算机,也就是超级计算机;二是各个方向应用软件领域的开发和优化;三是高性能计算机整体应用环境的建设,包括操作系统、编译器、编程环境等。后两个方向正是侧重于高性能计算机生态环境的打造。

  榜单并不唯一

  国际TOP500组织最新发布的榜单中,500强榜单并不唯一,更不是绝对标准。

  500强榜单统计的是浮点运算速度,不少专家认为这种标准在实际应用中缺乏说服力。反映计算机浮点计算能力Linpack的最早编写者之一、美国橡树岭国家实验室资深专家唐加拉指出,这一标准不关注架构,在大量复杂数据的系统测算方面价值也不大。

  国际上现在比较推崇高性能共轭梯度(HPCG)测试,检测的性能更偏实际应用。在国际TOP500组织同时公布的HPCG榜单中,前三名则分别是日本的“京”、中国“天河二号”和美国的Trinity。

  在能效方面,国际TOP500组织公布的“绿色500强”榜单中,前三名均是日本基于ZettaScaler-2.2架构和PEZY-SC2加速器建造的新系统。

  日本超级计算机新创企业ExaScale是这一系统的研发机构之一。该公司商业发展部门主管保忠长野说,全球工程师都在努力向未来百亿亿次超级计算机,即E级超级计算机迈进,其中能效是关键技术,在这方面中美都落在日本之后。

  中国发展超算技术,并非为了“碾压全球”。正如曙光公司高性能计算产品事业部副总经理吉青所说,“E级超级计算机是全球各国争夺的皇冠上的明珠,占领战略制高点至关重要。但从业界来讲,我们更本质的初衷,则是为全球用户提供更多选择和可能。”

  新华社记者 郭 爽

  (据新华社电)

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  我国研制出每秒可进行 百亿亿次级计算的硅元交换机

  据新华社电 记者15日从我国高性能计算领军企业中科曙光获悉,中科曙光近日成功研制出面向E级计算的Torus硅元交换机。

  E级超算是指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机,被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”。

  “目前大型超级计算机,特别是准E级或未来的E级系统,在系统规模、扩展性、成本、能耗、可靠性等方面仍面临着严峻挑战。硅元交换机是采用Torus架构的高速网络交换机产品,基于它构建的超级计算机互连网络系统具有领先的性能、超强的扩展能力、极佳的容错能力。”李斌介绍说。

  据介绍,“硅元”是指Torus高维直接网络中的一个单元,一个硅元内部采用3D-Torus拓扑结构,多个硅元可以构建更高维的4D/5D/6D-Torus直接网络。

  “将一个3D-Torus硅元集成到一台模块化交换机,能够极大提高系统集成度和密度,减少网络线缆,降低部署复杂度,降低成本。”李斌解释说。

  据了解,中科曙光早在2015年的硅立方高性能计算机中就已实现了3D-Torus。

  “目前,中科曙光的Torus网络技术研究又有了突破性进展。Torus网络的维度从3D进化到了6D,提高Torus维度能有效降低大规模系统的最长网络跳数。”李斌说。

标签:郭爽;计算机;中国

责任编辑:秦倩清(实习)

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