目前看來,大多數(shù)人對云計算與H P C的結(jié)合持審視態(tài)度。
10月底,中國高性能界又迎來了一年一度的盛會——2010年全國高性能計算學(xué)會年會(HPC China 2010)。在這次由中國計算機(jī)學(xué)會高性能計算專業(yè)委員會主辦、中國軟件行業(yè)協(xié)會數(shù)學(xué)軟件分會協(xié)辦、北京市科學(xué)技術(shù)研究院和北京市計算中心承辦的會議上,云計算、GPU成為會議討論熱點(diǎn)。
從規(guī)模和參與者來看,HPC China 2010更注重多方面的共同探討,學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)層面都有參與。此外,主辦方還特別邀請了兩個國際會議——美國Advisory Council第二屆中國高性能計算研討會(10月27日)、IDC HPC User Forum(10月30日)加盟。
GPU仍然是今年的討論熱點(diǎn)。尤其是伴隨著天河-1A成為全球最快超級計算機(jī)新消息的產(chǎn)生, 對GPU的討論再掀高潮。
據(jù)悉,天河-1A將大規(guī)模并行GPU與多核CPU相結(jié)合,在性能、尺寸以及功耗等方面均取得了巨大進(jìn)步,是當(dāng)代異構(gòu)計算的典型代表。相關(guān)人士表示,該系統(tǒng)采用了7168顆英偉達(dá)(nVIDIA)Tesla M2050 GPU以及14,336顆CPU。如果單純只使用CPU的話,要實現(xiàn)同等性能則需要50,000顆以上的CPU以及兩倍的占地面積。
國家超級計算天津中心主任劉光明表示:“如果沒有GPU,天河1A的性能與效率幾乎是不可能實現(xiàn)的。 通過使用這種級別的計算系統(tǒng),科研工作者現(xiàn)在幾乎可以不受任何限制地開展工作。對于這一成果,我們感到十分高興?!?/p>
而云成為本次高性能大會上最引人關(guān)注的話題。中科院計算所所長李國杰院士作了主題為《云計算與HPC——兼談加強(qiáng)計算機(jī)系統(tǒng)研究的必要性》的演講。
李國杰認(rèn)為,云計算確實是一種“不可替代”、“不可阻擋”的趨勢,但目前推廣云計算的重點(diǎn)只是在于轉(zhuǎn)變商務(wù)模式,并對其背后的虛擬化技術(shù)給予了相當(dāng)多的關(guān)注。
他認(rèn)為,云計算系統(tǒng)的本質(zhì)可以看做是:資源虛擬化+并行計算。他表示,云計算不等于虛擬化,虛擬服務(wù)器并不能組成一朵云,云計算的能力應(yīng)當(dāng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般的虛擬化解決方案的。
他說,目前的云模型并不支持頂尖的超級計算。“動員Grand Challenge應(yīng)用的人加入云計算就如同要說服駕駛F1賽車的人去乘公共汽車?!币驗镠PC主要執(zhí)行計算密集型的任務(wù),CPU的利用率已經(jīng)很高,因此虛擬化技術(shù)對于HPC的CPU利用率作用不大。虛擬化對計算密集型(如果數(shù)據(jù)能全部放進(jìn)內(nèi)存)應(yīng)用的影響很小,而I/O密集型應(yīng)用的性能則會有一定下降。
他同時表示,云計算的易用性會影響傳統(tǒng)的HPC計算模式。傳統(tǒng)的排隊處理方式很難實現(xiàn)按需即時響應(yīng)的科學(xué)計算,而On-demand的云計算給HPC提供了更易交互的計算模式。如同幾年前用大眾化的PC服務(wù)器搭建集群以及最近用GPU加速科學(xué)計算一樣,云計算對于HPC也是一次模式轉(zhuǎn)變。
另外,李國杰院士還特別指出,雖然云計算是發(fā)展趨勢所在,但現(xiàn)在對云計算基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,業(yè)界過于偏重虛擬化技術(shù),而忽視了對計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的研究。
而10月30日首次在中國舉辦的IDC HPC User Forum上,美國高級生物醫(yī)學(xué)計算中心信息系統(tǒng)部研究人員 Jack R. Collins博士在演講中就目前如何應(yīng)用高性能計算和云計算來攻克癌癥研究做了有關(guān)介紹,分享了經(jīng)驗。
Jack博士表示,從醫(yī)學(xué)研究的角度來看,癌癥研究目前主要從藥物研究、致癌機(jī)理、基因?qū)W等不同角度在進(jìn)行。而不論是基因研究還是藥物研究都需要大量的計算模擬做研究支持。對于NCI美國國家癌癥研究中心來說,癌癥的研究已經(jīng)成為驅(qū)動其高性能計算發(fā)展的主要因素。而研究中心的數(shù)據(jù)規(guī)模也隨著癌癥研究的深入和數(shù)學(xué)模型的日益精確爆炸式的增長。
Jack博士認(rèn)為,高性能計算面臨四大挑戰(zhàn):如何應(yīng)對數(shù)據(jù)的海量增長;如何應(yīng)對計算性能增長帶來的系統(tǒng)壓力;如何從軟件和系統(tǒng)的角度來做長遠(yuǎn)規(guī)劃;如何應(yīng)對來自社會的可靠性和安全性質(zhì)疑。Jack博士表示,也許未來云計算可以解決上述難題,最終將H P C變成計算即服務(wù)(CAAS)、信息即服務(wù)(IAAS)等來解決醫(yī)學(xué)研究中的計算互通性和數(shù)據(jù)共享。
美國Advisory Council第二屆中國高性能計算研討會(10月27日)、2010年全國高性能計算學(xué)術(shù)年會(HPC China 2010會議,10月28日~29日)、IDC HPC User Forum(10月30日)三個會議總共有100多場專題技術(shù)講座,內(nèi)容非常豐富。涉及的技術(shù)熱點(diǎn)包括:GPU計算、異構(gòu)HPC、千萬億次(petascale)、百億億次(exascale)、云計算等。
全球T O P 5 0 0前三中國有二
2010年11月,全球超級計算機(jī)TOP500排行榜正式公布,TOP500榜單再次被刷新。
來自我國天津超級計算中心的天河-1A獲得冠軍, 而星云則排行第三。
T O P 1
天河-1A,國家超級計算天津中心,天津,中國
位于我國天津超級計算
中心的天河-1A獲得了此次TOP500的頭把金交椅,實現(xiàn)了2.570千萬億次/秒的性能水平。天河-1A也是TOP500中17套采用nVIDIA GPU加速的超算之一。
T O P 2
美洲豹,橡樹嶺國家實驗室,美國
此次TOP500中美洲豹被淘汰成為第二,其計算水平為1.75千萬億次/秒,美洲豹系統(tǒng)坐落在田納西州能源部橡樹嶺國家實驗室內(nèi),目前仍是美國處于領(lǐng)導(dǎo)位置的計算設(shè)施。整臺超級計算機(jī)表面的美洲豹圖案頗具魅力,這也是它除了計算能力之外最為吸引人的地方。它基于Cray XE6平臺,使用了AMD皓龍6核心處理器。
T O P 3
星云,深圳超級計算中心,深圳,中國
星云由曙光設(shè)計制造,目前已經(jīng)部署到了深圳超級計算中心,它取得了1.271千萬億次/秒的成績獲得第三名。星云基于曙光的TC3600刀片,配備了英特爾X5650處理器和nVIDIA Tesla C2050 GPU系統(tǒng)。