产业要闻

美国“超算”反超“神威·太湖之光”,但中国不必太纠结

作者:李佳师来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2018-06-15 09:35我要评论

美国能源部下属橡树岭国家实验室日前宣布,造出一台名为“顶点”(Summit)的超级计算机,其浮点运算速度峰值可达每秒20亿亿次,比中国的超级计算机“神威·太湖之光”要快60%%,成为世界上最快的计算机。这是美国自2012年以来首次在运算速度上跃居第一位,此前的5年,世界最快计算机的宝座被中国连续保持。

“顶点”取代中国“神威·太湖之光”,是否意味着中国的超级计算能力的被颠覆?目前全球超级计算机格局如何?全球超级计算机技术发展有什么趋势?下一步中国应该如何发展超级计算机技术和产业?日前,《中国电子报》记者独家采访了中科院计算所研究员、国家超算济南中心主任张云泉。

“顶点”是意料之中?

“‘顶点’实现浮点运算速度峰值最快,并不是意料之外的事情。”张云泉表示,几年前,美国发布加速超级计算机研发的“珊瑚计划”,布局三大国家实验室分别研发超级计算机系统。当时的计划是在2018年,研制出运算能力达到百PFlops的三台超级计算机系统Summit、Sierra、Aurora。其中Summit由IBM研制部署在美国能源部橡树岭国家实验室,Sierra超级计算机将安装在劳伦斯利弗莫尔国家实验室,Aurora由克雷和英特尔联合研发部署在阿尔贡国家实验室。同时计划到2021年前后推出100亿亿次超级计算机系统。所以这次“顶点”浮点运算速度峰值达每秒20亿亿次,只是比原计划提前了半年左右实现。不过从全球超级计算机500强排行榜来看,看重的不仅仅是浮点运算的峰值,更重要是LinPACK值。

全球超级计算机500强排行榜每年6月和11月各公布一次。6月下旬将公布今年的第一次榜单排行情况,根据张云泉的预测,这次全球超级计算机的前三名排名可能是第一名为美国的“顶点”,第二名是中国的“神威·太湖之光”,第三名是中国的“天河二号”,从计算性能上看,这次“天河二号”也完成了它的升级换代,峰值达到100PFlops。

张云泉同时表示,超级计算机是国之重器,是一个国家创新能力乃至综合国力的象征,夺冠、拥有世界上跑得最快的计算机,能够在科研以及重大项目的研发上比别人更快、更早发现一些东西,拥有一定的话语权,全球超级计算机500强排行榜只是它的附带价值,并没有大家想象的那么重要。事实上全球在超级计算机排名座次基本上是交替轮换的格局,而且通常可预期,因为每一代超级计算机的问世都是需要经过几年的研发,进行提前布局。美国曾长期垄断该榜单榜首位置。2010年,中国“天河一号”首次在该榜单登顶,但半年后即被日本的“京”拉下马。不过,“京”也只支撑了一年,榜首位置又被美国夺了回去,并一直保持到2013年。其后是中国的“神威·太湖之光”保持了几年,今年是美国的“顶点”。

“顶点”透露什么趋势?

从介绍来看,Summit其5600平方英尺的机柜空间大约相当于2个网球场,Summit的重量大约相当于一架商用喷气式飞机。Summit在高精度科学仿真方面可达到200 PFlops的性能,美国国家能源局橡树岭国家实验室已经给它定下来要做的事情,助力科学家在高能物理、材料发现、医疗保健等领域的研究探索。其中在癌症研究方面将用于名为“CANcer分布式学习环境(CANDLE)”的项目,其目标是开发能够自动提取、分析和整理现有健康数据的工具,以揭示致病因素(如基因、生物标记物和环境)之间一直以来不为人知的关系。在聚变能源方面,将用来模拟聚变反应堆及其磁约束等离子体,加速商业开发。在疾病和成瘾方面,研究人员将使用AI来识别人类蛋白质和细胞系统的功能和进化模式。这些模式能帮助人类更好地了解阿尔茨海默病、心脏病或成瘾,进而助力药物发现。

从计算的体系架构来看,它是CPU+GPU的典型架构,CPU采用IBM的Power9,GPU采用英伟达Volta GPU,以及英伟达的高速互联技术NVLink。其中使用了4608个计算服务器,每个计算服务器中又含有两个IBM生产的22核Power9处理器和6个英伟达公司生产的Tesla V100图形处理单元加速器。

张云泉表示,目前全球百亿亿次超级计算机的体系结构主要采用三种模式,其一是Summit的这种CPU+GPU架构,中国曙光的E级超级计算机也会采用这一架构。其二是中国神威·太湖之光采用的主从众核的模式,若干大核运行OS和控制,几百个小核进行计算加速。其三是釆用ARM处理器授权的同构众核模式,中国的天河三号,欧洲和日本的E级超级计算机都是这个技术路线。

张云泉介绍,目前全球的超级计算机发展主要面临三大挑战。一是亿级并行可扩展的并行墙挑战,如何为百亿亿次超级计算机设计可扩展的并行算法和软件是一个巨大的挑战。二是功耗墙,如何在三十兆瓦功耗的限制下,实现百亿亿次的计算速度。三是可靠性墙的挑战。百亿亿次超级计算机有上亿的并发计算部件,不允许任何一个部件出错,一旦出错,就会牵一发而动全身,引起停机、算法错误等故障。

全球超级计算的下一个里程碑是100亿亿次的超级计算机,究竟谁能够最先做出来,是中国还是美国或是日本或者欧洲?备受关注。从张云泉的判断来看,目前主要的竞争对手是中国和美国,目前中美两国都对100亿亿次超级计算机的研发做了布局,都预计是在2021年左右实现。

中国应该如何推动?

张云泉表示,从超级计算的综合竞争力来看,是美国强于中国,中国之所以这几年连续保持领先,一方面是我们确实整个产业都在不断努力,另一方面,中国在超级计算领域没有太多的历史包袱,无须考虑兼容原来的应用等,轻装上阵。而美国事实上不仅仅是在硬件计算能力强,他们在应用与软件编程等方面也非常强,而且处于兼容原来资产的考虑,他们在设计上需要考虑的维度比中国的要多。

中国超级计算在并行软件研发与应用产业化上远远落后于美国。这次美国的“顶点”在研发的同时,主要为哪些应用提供服务与计算目标任务已经非常明确,是研以致用。中国对于超级计算的推动,应该“软件”和“硬件”两手都得硬,才能够让超级计算更好地服务于国家的重大科研工程,服务于国民经济的发展。对于超级计算的硬件与软件的发展国家至少要拿出1:1相同的资源投入,才有可能加速中国超级计算软件与应用的发展,才能够让超计算“硬实力”有更大的用武之地。张云泉表示,国家应该成立十几个行业并行软件国家工程中心,来进行软件应用开发,另外还应在大学开设相应的课程,加速这个领域的人才培养。“中国超级计算发展的路线,应该由原来的机器拉动,改为软件拉动。”张云泉说。

关于超级计算机的国产芯片是国人普遍关心的问题。张云泉表示,2015年美国对中国超级计算机实施芯片禁运,所以加速了中国的高端芯片的研发,让中国在超级计算机的芯片供应上没有后顾之忧。目前“神威·太湖之光”与天河二号分别采用国产的“神威”芯片和“飞腾”芯片,其中飞腾芯片是基于ARM架构。曙光公司的E级机计划采用海光处理器,购买自AMD,是X86处理器。

对于超级计算与云计算的不同定位,张云泉认为,云计算服务的是大众市场,而超级计算服务于大科学工程、宇宙探索以及大的AI项目,他们之间是互补的,并不冲突,现在超级计算与云计算也出现了一些交叉融合的趋势。


责任编辑:马利亚
相关链接

首届全球IC企业家大会

12月11日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办,北京赛迪会展有限公司、中国电子报社、上海市集成电路行业协会承办的“首届全球IC企业家大会暨第十六届中国国际...

2018世界VR产业大会

10月19日,2018世界VR产业大会在南昌盛大开幕。开幕式上,全国政协副主席卢展工宣读国家主席习近平贺信,工业和信息化部部长苗圩,江西省委书记刘奇,江西省委常委、南昌市委书记殷美根分别致辞。

第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动...

8月20日,在中国创新创业大赛组委会办公室指导下,由虚拟现实产业联盟、国科创新创业投资有限公司共同举办的第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动新闻发布会在北京举行。

2018年上半年家电网购分析报告发布会

8月2日,工业和信息化部赛迪研究院、中国电子报社在北京发布了《2018年上半年家电网购分析报告》(以下简称《家电网购报告》)。报告显示,2018年上半年,我国B2C家电网购市场(含移动终端)规模达2641亿元...

2018制造业“双创”高峰论坛

6月22日,2018制造业“双创”高峰论坛在北京举办。本次论坛由中国电子信息产业发展研究院、中国制造企业双创发展联盟和中国软件行业协会工业互联网分会主办,中国电子报社、北京云道智造科技有限公司和中国船舶工...

2018世界VR产业大会新闻发布会

5月21日,记者从在北京人民大会堂召开的2018世界VR产业大会新闻发布会上获悉,由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办,中国电子信息产业发展研究院、江西省工业和信息化委员会、南昌市人民政府、虚拟现实产业...

数字经济前沿论坛-CITE2018第六届中国电...

为贯彻落实党的十九大精神,充分展示新一代信息技术产业最新发展成就,促进产业核心技术突破,加快形成数字经济新动能,引领信息技术产业供给侧改革,工业和信息化部、深圳市人民政府将于2018年4月9日-11日在深圳市共 ...

中国超高清视频(4K)产业发展大会

3月29日,中国超高清视频(4K)产业发展大会在广州市召开。大会由工业和信息化部、国家广播电视总局、广东省人民政府主办,广东省经济和信息化委员会、广东省新闻出版广电局、广东省通信管理局、广州市人民政府、中...

2019CES国际消费电子产品展报道

CES由美国电子消费品制造商协会(简称CEA)主办,CES每年一月在世界著名拉斯维加斯举办,CES是世界上最大、影响最为广泛的消费类电子技术年展,也是全球最大的消费技术产业盛会。...

2019年全国工业和信息化工作会议

今年中央经济工作会议,认真总结了一年来我国经济社会发展取得的成就和经验,深入分析了当前经济形势,全面部署了明年经济工作,提出要推动制造业高质量发展,坚定不移地建设制造强国。中央经济工作会议把推动制造业...

改革开放40年

40年的实践充分证明,党的十一届三中全会以来我们党团结带领全国各族人民开辟的中国特色社会主义道路、理论、制度、文化是完全正确的...

支持民营企业在行动

当前,国际经济复杂多变、新旧动能转换和政策措施落实差距等多种因素叠加,民营企业发展内外交困,“民营经济离场论”、“新公私合营论”等不当言论甚嚣尘上,导致部分民营企业发展缺乏定力和信心。习近平总书记“在...

中关村集成电路设计园开园暨第二届“芯动北京”中关村IC产业论坛

中关村集成电路设计园开园暨第二届“芯动北京”中关村IC产业论坛...

星河亮点副总裁王奥博:5G应用为测试厂商带来新机遇

今年可以认为是5G移动通信的元年、真正商用的元年,因为随着运营商中国移动、中国电信、中国联通扩大5G网络在更多城市的试用,5G各方面的产业成熟度也已经达到了可以...

普天技术副总裁杜涛:开拓物联网市场须在垂直行业二次学习

普天作为通信行业的一个老兵,为2018中国国际信息通信展带来了信息通信与网络安全、物联网、智慧社会等领域的众多自主创新成果。9月26日,在2018中国国际信息通...

第六届中国电子信息博览会开幕式暨数字经济前沿论坛

本次论坛主题是“智领新时代 慧享新生活”,将邀请政府行业主管部门、国内外著名专家学者、企业家发表主题演讲、对话或专题交流,深入探讨深化创新驱动战略、实施“中国制...

友情链接
关于我们 | 联系我们 | 广告服务
电子信息产业网LOGO