中美較量，全球超級(jí)計(jì)算機(jī)的風(fēng)會(huì)吹響那里?

2015年國際超級(jí)計(jì)算機(jī)大會(huì)(International Supercomputing Conference ,簡(jiǎn)稱ISC)在德國法蘭克福展覽中心舉行,在此次會(huì)議上半年一度的全球超級(jí)計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱HPC)TOP500榜單公布,中國天河二號(hào)蟬聯(lián)冠軍,但中國的入榜系統(tǒng)臺(tái)數(shù)減少,同時(shí)頂級(jí)的HPC升級(jí)也呈現(xiàn)放緩態(tài)勢(shì)。未來全球HPC技術(shù)的發(fā)展有什么樣的新動(dòng)向?中國的HPC該如何發(fā)展?中國HPC企業(yè)應(yīng)該如何出海?我們電話采訪了中科院計(jì)算所研究員張?jiān)迫约按丝陶诜ㄌm克福參加ISC的曙光公司總裁助理、高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理曹振南,曙光公司高性能計(jì)算產(chǎn)品事業(yè)部總工程師戴榮。

天河二號(hào)再次蟬聯(lián)冠軍 頂級(jí)HPC升級(jí)放緩

在這次ISC上公布的半年一度的全球HPC TOP500榜單,有這樣幾個(gè)關(guān)鍵信息。其一是國防科技大學(xué)研制的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī),以每秒33.86PFLOP/s的浮點(diǎn)運(yùn)算速度第五次蟬聯(lián)冠軍,這是一件非常值得中國HPC領(lǐng)域驕傲的事情。其二是這次全球TOP500的榜單從國家的排序來看,美國、日本、中國是前三名,分別為美國233套占46.6%,日本39套占7.8%,中國37套占7.4%,中國的名次沒有變,但是上榜的臺(tái)套由上屆的61套減少至37套,排名第三。美國上榜臺(tái)套相比上一屆也有所減少。其三是頂級(jí)的HPC升級(jí)呈現(xiàn)出放緩的態(tài)勢(shì)。這次排名TOP10的并沒有太大的變化,TOP10中唯一的“新面孔”是來自沙特阿拉伯阿卜杜拉國外大學(xué)的“沙欣二號(hào)”,排名第七。

張?jiān)迫硎?中國上榜臺(tái)套的減少一方面與中國新上馬的HPC系統(tǒng)不大、中等規(guī)模的HPC系統(tǒng)偏少有關(guān),日本上榜臺(tái)套增加與日本中等規(guī)模HPC建設(shè)比較均衡有關(guān)。而HPC頂級(jí)系統(tǒng)的上升之所以呈現(xiàn)放緩發(fā)展的態(tài)勢(shì)是與HPC的周期性有關(guān)。

HPC系統(tǒng)更新有自己的周期,目前正處于更新周期的低點(diǎn),因?yàn)镠PC計(jì)算性能的顯著提高有賴于協(xié)處理器技術(shù)的發(fā)展,目前協(xié)處理器的可用性尚有待提高,而HPC發(fā)展需要新的體系架構(gòu),但目前新的體系架構(gòu)尚未成熟。 曹振南坦言,TOP10這樣的頂級(jí)HPC是需要“砸錢”的,非常昂貴,對(duì)它的投入有一定的周期性,每一個(gè)頂級(jí)系統(tǒng)建立之后,更多是需要把它用起來,用好,而并非為了排名而排名,所以這次升級(jí)呈放緩態(tài)勢(shì)也是非常正常的。

IDC在法蘭克福發(fā)布最新的全球高性能計(jì)算(HPC)市場(chǎng)研究報(bào)告時(shí)也預(yù)測(cè)道:全球頂級(jí)的HPC發(fā)展呈現(xiàn)放緩,但是其他級(jí)別的HPC系統(tǒng)發(fā)展依然呈現(xiàn)出非常健康的態(tài)勢(shì)。根據(jù)IDC的預(yù)測(cè),在接下來的幾年里,高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展將是一個(gè)正常的狀態(tài),也就是說不可能再像這兩年似的放緩。

曹振南坦言, HPC既是國家實(shí)力的體現(xiàn),同時(shí)它也能產(chǎn)生一系列的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。HPC在氣象、生物、能源、金融、健康甚至是像3D電影領(lǐng)域等都有非常大的需求和價(jià)值,必然會(huì)呈現(xiàn)出非?？焖俚陌l(fā)展趨勢(shì)。

未來全球HPC的較量將看中美

在法蘭克福,IDC發(fā)布了最新的全球高性能計(jì)算(HPC)市場(chǎng)研究報(bào)告并總結(jié)了一段意味深長(zhǎng)的話:隨著中國HPC市場(chǎng)的高速發(fā)展,越來越多的中國HPC企業(yè)走向全球,未來全球的HPC一定會(huì)是美國和中國之爭(zhēng)。

張?jiān)迫寡?盡管目前日本TOP 500上榜臺(tái)套數(shù)排在中國之前,但日本的HPC主要采用定制的封閉系統(tǒng),而中國和美國的HPC走的是開放的商業(yè)路線,未來HPC之爭(zhēng)一定發(fā)生在這兩者之間。過去中國的HPC企業(yè)主要是活躍在中國市場(chǎng),但隨著中國HPC企業(yè)國際化步伐的加快,中美企業(yè)定將在國際市場(chǎng)一決高下。

張?jiān)迫f:“從7、8年前我們就開始呼吁中國企業(yè)走出去,到歐洲市場(chǎng)去。進(jìn)入美國市場(chǎng)有一定的限制,但是歐洲市場(chǎng)很大,而且當(dāng)?shù)豀PC廠商實(shí)力又相對(duì)薄弱,在歐洲、拉美等很多地方,中國企業(yè)有非常大的機(jī)會(huì)。華為已經(jīng)是國際化的企業(yè),而聯(lián)想因?yàn)槭召廔BM X86業(yè)務(wù)使得其在HPC領(lǐng)域擁有新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),曙光上市之后,國際化的步伐也在加快。” IDC剛剛公布的最新HPC數(shù)據(jù)顯示,曙光再次位列亞洲第一大HPC廠商,2015年第一季度同比增長(zhǎng)超過60%,全球排名第6。而聯(lián)想因?yàn)槭召廔BM X86業(yè)務(wù)而使得其在全球HPC市場(chǎng)上占居了非常重要的地位,在此次TOP500排名中聯(lián)想以23套的數(shù)量在此次排行榜中位列全球前五。

曹振南分享了他此次在德國參展的兩點(diǎn)感受。其一,這次ISC上看到非常多的中國元素,包括曙光、華為、浪潮、聯(lián)想、國防科技大學(xué)等很多中國企業(yè)和學(xué)校參展。從出席人員分布情況看,德國875人,美國487人,英國235人,中國150人,法國132人,日本136人。這次天河二號(hào)再次蟬聯(lián)TOP500的冠軍,清華大學(xué)參賽隊(duì)獲得了第4屆ISC國際大學(xué)生超算競(jìng)賽總冠軍等,都非常令人驕傲。其二,幾年前來ISC,覺得國外所做的很多系統(tǒng)、技術(shù)都比我們先進(jìn),但是這次來最大的感受就是我們都站在了同一起跑線上。技術(shù)上或有差異,或有高下,但不像前些年那樣差距明顯。無論是技術(shù)還是市場(chǎng),中國企業(yè)都與國外企業(yè)站在了同一水平線上。

最近與中美HPC產(chǎn)業(yè)界密切相關(guān)的另一件大事是美國對(duì)中國某些領(lǐng)域的HPC系統(tǒng)所用芯片的禁運(yùn)。無論是張?jiān)迫€是曹振南都表達(dá)了幾乎相同的觀點(diǎn):這樣的事情發(fā)生,長(zhǎng)期來看對(duì)中國的HPC產(chǎn)業(yè)、對(duì)中國的芯片產(chǎn)業(yè)都是一個(gè)利好,將迫使中國的HPC生態(tài)鏈和芯片業(yè)都加快自主創(chuàng)新的步伐。而從近期來看,禁運(yùn)將直接產(chǎn)生影響的是中國天河二號(hào)的升級(jí)計(jì)劃,畢竟更換芯片重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)需要一定的時(shí)間。在這次ISC 2015上,天河二號(hào)系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師、國防大學(xué)教授盧宇彤在大會(huì)演講中明確表示,天河二號(hào)A將在2016年正式上線,給了大家充分的信心。

大計(jì)算和液冷成焦點(diǎn)

在這次ISC 2015上,專家們首次提出了“大計(jì)算”的概念,將HPC與大數(shù)據(jù)聯(lián)系起來,大計(jì)算的概念既包括計(jì)算性能的提升,也包括HPC與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的進(jìn)一步聯(lián)系。

對(duì)此張?jiān)迫硎?過去HPC主要是關(guān)注科學(xué)計(jì)算、氣象等一些特定領(lǐng)域的需求,現(xiàn)在將大數(shù)據(jù)納入,將大數(shù)據(jù)與HPC進(jìn)行更多的融合,能夠更好地解決更多的問題。過去HPC界不接受互聯(lián)網(wǎng),排斥數(shù)據(jù)中心,現(xiàn)在將這些因素納入,大家達(dá)成共識(shí),能夠加速技術(shù)和產(chǎn)業(yè)突破,能夠解決更多的現(xiàn)實(shí)難題,也給HPC的商業(yè)化帶來了更大的應(yīng)用空間。

另外一個(gè)趨勢(shì)是液冷。液冷并不是一個(gè)新的技術(shù),在前幾次展會(huì)上都主要是演示性的展覽,但隨著技術(shù)的成熟和配套設(shè)備的完善,液冷也正在成為很重要的趨勢(shì)。這次HPC的大會(huì)展區(qū)里,中國的曙光以及惠普、富士通、克雷等都展示了其商業(yè)化的液冷系統(tǒng),液冷商業(yè)化的進(jìn)程正在加快。但戴榮坦言,從機(jī)房改造和運(yùn)維以及大型商業(yè)應(yīng)用案例等來看,浸沒式液冷依然面臨一定的挑戰(zhàn)。短期來看,冷板式還是主要用戶采購的方向,曙光目前在浸沒式和冷板式液冷服務(wù)器上都有產(chǎn)品。從未來發(fā)展的趨勢(shì)來看,液冷是方向。