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HPC 2012:新型计算机结构及众核技术

  【IT168 资讯】2012年10月29-31日,由中国计算机学会主办、中国软件行业协会数学软件分会协办、中国计算机学会高性能专业委员会、国家超级计算长沙中心、湖南大学共同承办的 “2012年全国高性能计算学术年会”(HPC China 2012)在湖南省张家界阳光酒店召开。本次大会上将举办CCF学科前沿讲习班,还邀请了国际高性能计算咨询委员会的中国高性能计算研讨会(HPC Advisory Council)的加盟。此外,会议期间还将举办“大数据论坛”、“并行计算教育论坛”、“超级/云计算中心论坛”。

HPC 2012:新型计算机结构及众核技术
华中科技大学金海教授

  30日的主会场演讲中,华中科技大学金海教授进行了《新型计算机体系结构及多核众核技术的发展及其对策》的报告。金教授从新型体系节后的国际动态、面临的挑战、国内基础研究及对策四个方面谈到了众核的发展内容。

HPC 2012:新型计算机结构及众核技术

  金教授谈到,从多核到众核的出现,引起了超级计算机的整体变化。目前,我们采用多核或者众核的处理器,采用异构模式,通过CPU+GPU的方式进行。在这种模式下处理器、磁盘和网络的负载并不平衡,而且模式的应用颇为复杂,随着计算规模的扩大,可靠性和能耗都成为了突出的问题。从未来发展的方向来说,首先的变化就是面向大数据的处理。大数据的发展要求处理器和磁盘的均衡发展,这个属于应用的驱动。

HPC 2012:新型计算机结构及众核技术

  面对这种趋势,目前的几种方式谈到了CPU+GPU的模式,通过两种核心的共同封装,而不是目前使用协处理器的方式来运行。其次就是可重构的方式以及高速互联的模式。未来发展的模式究竟是什么?目前还不好说,任何一种方式都有可能。而在超算整体体系结构的变化中,除了大数据之外,移动互联网也是另外的一个趋势。这部分强调了终端的复杂性和多样性,同时便携性和便捷性也是很受关注的内容,当然能耗也是必须关注的问题。

  除了应用之外,材料的出现也是我们需要谈及的问题。从传统的磁盘和磁带等方式,据最新的日本研究显示,新材料的发现可以使存储的数据保存1亿年以上。从存储的发展来看,磁盘的发展也需要有所变化。从3D应用的存储耦合结构来说,IBM目前已经可以实现100层的堆叠,将来或许还会有新的存储方式。而从国内的存储市场研究来说,目前我们的发展还相对滞后,内容偏少。

HPC 2012:新型计算机结构及众核技术

  说到能耗问题,一次亿级计算需要控制在20兆瓦之内,比现在的功耗要大大减少。这也对硬件和软件的发展都提出了很大的挑战,而且由于通信的开销激增,这部分内容也不可能被无视。目前已经有了光互联的研究成果,但是依然还有很大的发展空间。

  总体说来,在未来的超算市场,混合式的APU架构、片内、偏见多层式并行、10nm工艺的发展等都将是我们研究的方向,从性能到功耗,从新材料到新通信,未来的超算市场将会有不小的改变。

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