搶跑百億億次挑戰 浪潮推HPC Plus戰略

近幾年來，一系列重大科學進展，如宇宙是怎麼構成的、人的壽命會有多長、生命是怎麼出現的等，都離不開HPC（高性能計算）在其中發揮的不可替代的作用。日前，2014中國高性能計算用户大會針對HPC在科研、互聯網、工業、醫療等領域的應用和未來發展，進行了廣泛的探討和交流。

當前，Exascale（百億億次超級計算）在新能源、在全球氣候變化研究等眾多核心領域為我們帶來更大的創新機會，浪潮集團高性能計算總經理劉軍表示：“我們一直在討論超大規模計算系統的計算能力對我們是不是太多了？是不是有必要用這麼多的性能？但是從各個學科看來，Exascale讓我們原來不敢做，不敢想，想不到的研究方法和科學問題成為了可以奮鬥的方向。”

在百億億次機遇到來之前，HPC也面臨着更嚴峻的挑戰。雖然HPC的硬件研究很快，但是理論與實際的差距越拉越大。一項針對全球主要HPC系統進行的評估顯示，實際上很多HPC應用的性能僅僅能達到2%到5%，同時在擁有上百萬核的超級計算機上，90%以上應用的擴展性不超過1000個核。目前，應用軟件的開發變得越來越複雜，在過往的單核時代，絕大多數應用都是串行。而現在八核、十核、十六核乃至幾十上百個內核的CPU，使得80%的串行應用會面臨並行化的轉變。“我們依然面臨着軟件對計算力的約束，面臨着越來越多線程和調度的挑戰，這對HPC應用系統提出了挑戰。”劉軍説道。

為此，浪潮從為哪些用户去研發HPC、怎麼幫助用户去用好HPC、如何發展未來的HPC這三個層面入手，分享了新形勢下的HPC發展策略，期望從應用和人才兩個領域入手，解決應用的瓶頸問題，也即HPC Plus戰略。

目前，浪潮與大學、科學院、企業一起合作，為他們提供在材料、化學、計算機輔助工程、計算流體學、數值氣象預報，遙感衞星，創意設計等等這方面的需求的HPC的系統。並且，浪潮自行設計了涵蓋了系統平台的優化、HPC應用軟件特徵分析以及高性能計算服務平台在內的“金字塔優化模型”，將科學家、用户和系統管理員整合起來，為他們提供系統平台管理一體化的解決方案，提升應用的效果。

據瞭解，浪潮在一些大的行業領域已經與眾多的知名用户建立了合作關係，如石油天然氣的勘探，浪潮與中國石油BGP、中石化SGRI合作，推動高性能計算的提升以及國產勘探解釋軟件的開發；在清潔能源的研究方面，浪潮與上海交通大學等單位一起開展如何提高“人造太陽”受控核聚變研究裏面的HPC應用效率；在生命科學與醫療領域，浪潮與中科院生物物理研究所、北京生命科學研究所等科研和企業單位共同展開基因研究、蛋白質摺疊、藥物研發方面合作；在地球系統科學領域，浪潮深度參與了清華大學承擔的 IPCC-AR5高性能計算工作；在宇宙天文學領域，浪潮與SKA（平方公里射電望遠鏡陣列）國際大科學工程合作；在深度學習方面，浪潮與科大訊飛就“訊飛超腦”的訓練，以及奇虎的智能圖片搜索等項目進行了深度合作。

劉軍表示：“不管對高性能計算系統的研究，還是對高性能計算應用的優化，我們切身體會到，中國在HPC硬件上已經找齊了甚至説走在世界的前列，但在人才這塊跟國外的差距是非常大的，這也是浪潮近年來一直做的一件事情，希望面向未來全力推動HPC人才的培養。”據瞭解，浪潮制定了一個卓越人才的計劃，包括出版了HPC新的技術專著，建設高性能計算社區，與大學聯合開設高性能計算課程，與聯合應用單位一起建立人才基金，針對業界前瞻的GPU、MIC等技術開設卓越工程師的認證培訓，舉辦ASC世界大學生超算競賽等等，從多個角度促進HPC人才的培養。

在不遠的未來，HPC將真正進入到百億億次的“e時代”，超級計算機也將在人類面臨的更多重大問題上發揮出巨大的價值。而這一切實現的前提，將是足夠多的大規模並行應用的經驗積累和優秀人才的儲備，浪潮顯然已做好準備並引領e時代。