中美較量，全球超級計算機的風會吹響那里?

2015年國際超級計算機大會(International Supercomputing Conference ,簡稱ISC)在德國法蘭克福展覽中心舉行,在此次會議上半年一度的全球超級計算機(簡稱HPC)TOP500榜單公布,中國天河二號蟬聯(lián)冠軍,但中國的入榜系統(tǒng)臺數(shù)減少,同時頂級的HPC升級也呈現(xiàn)放緩態(tài)勢。未來全球HPC技術(shù)的發(fā)展有什么樣的新動向?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算所研究員張云泉以及此刻正在法蘭克福參加ISC的曙光公司總裁助理、高性能計算產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理曹振南,曙光公司高性能計算產(chǎn)品事業(yè)部總工程師戴榮。

天河二號再次蟬聯(lián)冠軍 頂級HPC升級放緩

在這次ISC上公布的半年一度的全球HPC TOP500榜單,有這樣幾個關(guān)鍵信息。其一是國防科技大學研制的天河二號超級計算機,以每秒33.86PFLOP/s的浮點運算速度第五次蟬聯(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,但是上榜的臺套由上屆的61套減少至37套,排名第三。美國上榜臺套相比上一屆也有所減少。其三是頂級的HPC升級呈現(xiàn)出放緩的態(tài)勢。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的“沙欣二號”,排名第七。

張云泉表示,中國上榜臺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頂級系統(tǒng)的上升之所以呈現(xiàn)放緩發(fā)展的態(tài)勢是與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,因為HPC計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HPC是需要“砸錢”的,非常昂貴,對它的投入有一定的周期性,每一個頂級系統(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,所以這次升級呈放緩態(tài)勢也是非常正常的。

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

曹振南坦言, HPC既是國家實力的體現(xiàn),同時它也能產(chǎn)生一系列的社會和經(jīng)濟價值。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值,必然會呈現(xiàn)出非?？焖俚陌l(fā)展趨勢。

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算(HPC)市場研究報告并總結(jié)了一段意味深長的話:隨著中國HPC市場的高速發(fā)展,越來越多的中國HPC企業(yè)走向全球,未來全球的HPC一定會是美國和中國之爭。

張云泉坦言,盡管目前日本TOP 500上榜臺套數(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,但隨著中國HPC企業(yè)國際化步伐的加快,中美企業(yè)定將在國際市場一決高下。

張云泉說:“從7、8年前我們就開始呼吁中國企業(yè)走出去,到歐洲市場去。進入美國市場有一定的限制,但是歐洲市場很大,而且當?shù)豀PC廠商實力又相對薄弱,在歐洲、拉美等很多地方,中國企業(yè)有非常大的機會。華為已經(jīng)是國際化的企業(yè),而聯(lián)想因為收購IBM X86業(yè)務(wù)使得其在HPC領(lǐng)域擁有新的競爭優(yōu)勢,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超過60%,全球排名第6。而聯(lián)想因為收購IBM X86業(yè)務(wù)而使得其在全球HPC市場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、國防科技大學等很多中國企業(yè)和學校參展。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。這次天河二號再次蟬聯(lián)TOP500的冠軍,清華大學參賽隊獲得了第4屆ISC國際大學生超算競賽總冠軍等,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,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,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中國某些領(lǐng)域的HPC系統(tǒng)所用芯片的禁運。無論是張云泉還是曹振南都表達了幾乎相同的觀點:這樣的事情發(fā)生,長期來看對中國的HPC產(chǎn)業(yè)、對中國的芯片產(chǎn)業(yè)都是一個利好,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,禁運將直接產(chǎn)生影響的是中國天河二號的升級計劃,畢竟更換芯片重新設(shè)計系統(tǒng)需要一定的時間。在這次ISC 2015上,天河二號系統(tǒng)主任設(shè)計師、國防大學教授盧宇彤在大會演講中明確表示,天河二號A將在2016年正式上線,給了大家充分的信心。

大計算和液冷成焦點

在這次ISC 2015上,專家們首次提出了“大計算”的概念,將HPC與大數(shù)據(jù)聯(lián)系起來,大計算的概念既包括計算性能的提升,也包括HPC與大數(shù)據(jù)、云計算的進一步聯(lián)系。

對此張云泉表示,過去HPC主要是關(guān)注科學計算、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,大家達成共識,能夠加速技術(shù)和產(chǎn)業(yè)突破,能夠解決更多的現(xiàn)實難題,也給HPC的商業(yè)化帶來了更大的應(yīng)用空間。

另外一個趨勢是液冷。液冷并不是一個新的技術(shù),在前幾次展會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。這次HPC的大會展區(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)化的進程正在加快。但戴榮坦言,從機房改造和運維以及大型商業(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)展的趨勢來看,液冷是方向。