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瞄准数据流量井喷式发展巨大市场需求

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全球超算研发进军“E级”

  “神威·太湖之光”刷新全球最快计算机持续计算速度不久,7月4日,中科曙光宣布启动E级高性能计算机(简称“E级超算”,可实现每秒百亿亿次计算)原型系统研制项目。因为这个超算界公认的“下一顶皇冠”,可对大数据、深度学习、云计算等领域的重大应用实现良好支撑,人们对其潜在作用的热切预期甚至超过了对运算速度的渴望。

  “E级预研”三头并进

  “超算”之所以广受关注,是因为它体现了各个国家综合国力和科技创新能力。当全球有实力的国家又开始竞相角逐E级超算之时,我国也将百亿亿次超级计算机及相关技术的研究写入国家“十三五”规划,希望于2020年左右完成,预计将比美国提前四年。

  欧洲、日本的E级超算研发计划将完成时间同样设定在2020年,而自“天河二号”登顶超算TOP500(全世界最快的500台机器)榜首后,头号超算强国美国已连续3年与此排行榜无缘,美国要掉队了吗?并不是。

  美国能源部(DOE)通过国家战略计算计划(NSCI)以及与产业界和学术界的合作,正在推行能进行百亿亿次计算系统的开发,只是将时间预定在2023年以后。

  我国则采用“三头并进”的方式,由中科曙光、国防科技大学(国防科大)及江南计算技术研究所(江南所)牵头E级超算的原型系统研制项目。

  这三家单位在超算领域的技术实力毋庸赘言,我国出现在全球超算TOP500榜单前十的超算设备均出自这三家,他们的技术、产品和市场表现各具特色,缺一不可。

  拥有“神威·太湖之光”的江南所最突出的特色是使用了全国产CPU,在其他自主技术方面也很强;国防科大拥有很好的网络技术,在自主高性能互联网络方面非常独到,采用通用CPU,其代表作是“天河一号”和“天河二号”;曙光是三家机构中唯一完全遵循商业化市场运作的企业,其整体计划不局限于对E级超算计算水平的实现,而是着眼于未来E级超算的应用和服务。

  针对原型系统研发阶段不可避免的竞争,中科院计算所研究员、中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉表示,我国在E级超算研制方面采取的是竞争体制,预计两年后会对三家单位进行评估后采取最好的方案整合成国家E级超算研发体系。到那时,“三家单位将有可能产生交集或合作”。

  值得注意的是,这三家单位目前拿到的是“E级超算的原型系统研制项目”,也就是在E级超算项目正式进入日程之前的预研工作。对此,张云泉表示,类似的预研项目“非常必要”,原型系统的研制可以验证一些关键的技术设想,对一些关键技术难点进行测试和改进,为最后建造全部的系统扫清障碍,避免出现大的技术错误和难题。

  中国工程院院士李国杰说:“北京赛车pk10直播不管是‘天河’,还是‘太湖之光’,都达到世界第一,说明中国的高性能计算机设计能力已是世界领先。”不仅如此,这次TOP500公布的另一个重要数据显示,在TOP500中有167台是中国制造的,美国有165台,表明中国高性能计算机的硬件水平也居世界前列。这些能力为我国迈向E级超算打下了基础。

  “E级挑战”先破墙

  “神威·太湖之光”第一次迈过了十亿亿次计算的整数关,E级计算,对于当前人类的计算科技能力而言,还是一个需要仰望的高峰,征服它,挑战重重。

  中科曙光总裁历军在接受科技日报记者采访时说:“从表面看,百亿亿次超级计算机的目标是速度的提升,但是建造它,全世界都面临着编程墙、功耗墙、可靠性墙、存储墙及E级创新应用几堵大墙的围堵。”

  中科曙光副总裁邵宗有说:“美国人在‘神威·太湖之光’登顶TOP500后说那玩意儿能拿来做什么用呢?这其实给我们提出了一个命题,就是E级超算的应用与实现同等重要。”

  张云泉也在多个场合表示,E级计算的应用和优化虽然现在还很少有人提及,但这是中国超算产业必须要面对和解决的问题,摸清E级超算未来应用是当务之急,与建设E级超算同等重要。

  有人曾做过测算,“神威·太湖之光”一分钟实现的计算能力相当于全球72亿人口用计算器连续不断计算32年的计算量,而10倍于“神威·太湖之光”计算能力的E级计算可实现每秒百亿亿次的计算。

  “当计算机性能到这个层次后,传统的科学计算领域已很难找到相关的题目。”中科曙光副总裁邵宗有说,“从销售情况看,五年来已有1/3的高性能计算机用于数据处理,这是因为海量的数据需要被存储、被深度处理,北京赛车pk10开奖以发挥其价值,大数据时代的兴起为高性能计算机打开了一条通天大路。E级计算的前半段应用非常狭窄,必须找到科学计算领域之外的应用题目,而把传统的超级计算机应用向云服务和数据处理去延伸,是解决未来E级计算最最重要的应用环节。”

  今天,人们之所以不遗余力地向E级超算发起挑战,在于这些未来的计算机不仅更快,更可为解决人类面临的越来越严峻的气候、能源、健康、发展不平衡等问题提供新的解决途径。