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戴荣:加速背后 协处理器融合是关键

  【IT168 专稿】近几年,中国超算系统在TOP500中的表现一直不俗,中国在超算领域的地位愈发突出,在之前发布的39届TOP500榜单上,中国以68套系统的上榜成绩仅次于美国。

  一直以来,高性能计算都是用来解决科研和生产的重要计算平台,常被用于解决航天、能源、气象、勘探等行业的重要计算问题,可以说发展高性能计算已经成为推动国家科技和生产发展的重要基础,正因为如此,高性能计算已成为各个大国必争的计算高地。

  纵观国际高性能计算领域,美国雄踞高性能计算领域的霸主地位已久,但值得庆幸的是近几年中国对高性能计算的重视程度有增无减,在国内一批国产服务器厂商发挥出了显著的作用,不管是市场占有率还是在技术革新上一路先行。

  曙光公司依托于中科院强大的技术背景,在国家“863”计划重大专项支持下,联合中国科学院计算技术研究所、国家超级计算深圳中心共同研制了拥有自主知识产权的国内首台超千万亿次超级计算机——曙光“星云”超算系统,关注TOP500排名的朋友,对曙光“星云”一定不会觉得陌生,因为在竞争激烈的角逐中,曙光“星云”已经连续几年跻身TOP500的前十。

戴荣:加速背后 协处理器融合是关键
▲曙光公司HPC产品总监戴荣

  那么作为国内高性能计算领域的先行者,曙光是如何看待国内高性能计算应用的现状以及未来发展趋势呢?又有哪些产品来应对日益普及的高性能计算应用呢?曙光公司HPC产品总监戴荣先生对此进行了解读。

  推动高性能计算普及

  高性能计算在快速发展的同时也在迅速普及,但是对于中型和小型企业而言,在计算能力上并没有类似于千万亿次的高要求,此外,HPC系统也是一个非常庞大而复杂的系统,包括处理设备、操作系统、安全设备、应用软件、网络模块、存储设备等,因此整体的性能显得非常关键。

  众所周知,技术和运维能力往往是中小型企业的短板,对此曙光推出的个人HPC(PHPC)产品技术将大大简化高性能计算的快速部署和运维。曙光PHPC体积小,可以轻松放置在办公室中,并且在噪音控制方面表现出众,更重要的是,它可以直接使用普通交流电源,这样的设计极大地方便了普通中小企业用户。此外,小巧的体积使得曙光PHPC非常适用于户外的移动计算任务,满足能源勘探和地质计算的部署应用。

  戴荣强调,曙光通过提供整体的解决方案和完善的售后服务支持,使用户只需要关注自身的应用,在产品方面,因为考虑到微软Windows在中小企业中接受程度更高,曙光PHPC预装了操作系统和应用软件,保证了系统的即插即用。

  针对于不同行业的不同应用,曙光PHPC已经涵盖了曙光PHPC材料计算解决方案、曙光PHPC生物计算解决方案、曙光PHPC的小规模渲染解决方案、CAD.CAE一体化解决方案、曙光PHPC信息服务解决方案。

  协处理器带来的新的挑战

  实现百亿亿次/秒计算是业界共同的目标,随着CPU主频的瓶颈越发突出,也使得业界对MIC、GPU等加速器寄及协处理器予了厚望,戴荣表示,协处理器的发展正在逐步成熟,通用计算场景中,CPU用于满足所有计算,但是随着GPU和MIC的发展,在很多密集型的重复计算中,将会逐步将CPU解放出来,CPU用于指令控制。

  但是随着协处理器的加入,也给硬件整体系统带来了一定的挑战,戴荣介绍,这些难点体现在两个方面:首先,硬件架构上要做进一步的融合,其次,软件上的优化统一,目前基于CUDA编程标准、OPENCL协议标准就起着这个作用。

  对于当下的云计算和大数据处理,戴荣认为,HPC和云计算对大数据处理都有借鉴意义,他介绍,曙光具备非结构化数据的存储方案,并增强了安全可靠性的问题,适合互联网的企业、媒体企业、医疗企业。

  除了具备标准化的x86服务器产品,在HPC集群系统方面,曙光也一直通过定制化的设计优化的系统管理来打造一体化的系统方案。“对曙光的产品而言,我们具备两条路线:一条是大量的标准化产品,而另一条是少量的定制化方案产品。”戴荣总结道。

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