【IT168 评论】日前,由清华大学和浪潮集团合作举办的“清华-浪潮计算地球科学青年人才基金”颁奖典礼在清华大学举行。中科院大气物理研究所包庆研究员、北京师范大学纪多颖博士、清华大学薛巍博士、国家海洋局第一海洋研究所宋振亚博士、无锡江南计算技术研究所刘鑫博士等五位杰出科学工作者获颁青年人才奖。在会后的第一时间,我们对五位获奖者进行了采访,进一步了解到当前国内地学领域的超算发展情况。
据悉,这五位获奖的青年人才分别来自大气模拟与海洋模拟领域,这也是地学研究的两大重要方向。如中科院大气物理研究所包庆的研究表明青藏高原增暖与东亚降水变化显著相关,清华大学薛巍针对我国自主研制的GRAPES数值天气预报系统进行优化后,在天河超级计算机上仅用45分钟就可以完成10天的全球模式预报。不过由于计算地球科学既需要了解地球系统科学的相关理论,也需要精通超级计算机的相关技术,跨学科的要求使得这一领域的人才培养极为困难,顶尖人才更是稀缺。如何实现交叉学科的人才培养和发展,成为了本次访谈的主要内容。
地学研究的方向与未来发展
从应用的角度来说,当下我国在地学研究的应用软件方面已经取得了可喜的成绩,据清华大学薛巍博士介绍,包括GRAPES气象局天气预报软件,F/SAMIL海洋模式软件都具备了自主知识产权,目前国产软件在科研方面也有了不错的进展。
来自国家海洋局第一海洋研究所的宋振亚博士更是以鲜明生动的案例说明了我国目前在地学研究上的成就,他表示——国家海洋局第一海洋研究所在2008年负责海上项目的科学保障工作, 通过制作浪流的耦合系统观察洋流的流动方向,监测海洋漂浮物的走向和区域,保障了海上帆船等项目的顺利进行。
无锡江南计算技术研究所刘鑫博士则从宏观的角度阐述了这一问题,她认为:行业专家会根据行业情况设计自己的软件。以无锡江南计算技术研究所为例,我们主要专注并行软件的支撑软件,并行系统模式的支撑软件,希望能在计算机和并行系统之间架起一个桥梁,使计算机和领域专家架起一座桥梁,使这个应用发挥一定的效率,把这些应用用得更好。
高性能计算与加速器的选择
在这五位获奖者的课题介绍中,分别谈到了所使用超级计算机的具体配置,特别是针对加速器的选择引起了我们的兴趣。针对行业所争论的GPU与MIC的问题,几位专家分别从自身研究的角度解读了这个问题。
清华大学薛巍博士的研究侧重于计算机层面,因此他的工作中一个重要的方面就是”探寻不同加速器件到底在应用加速方面有什么样的优势和劣势”。薛巍博士谈到——每一个加速器都可以实现加速的需求,实现用户的期望,但是两者的起点并不相同。GPU在入门的层面对于使用者的要求就比较高,这主要是因为CUDA编程的复杂度高,而像MIC则相对容易的进行程序移植,但是如果想获得的优化效果,最终两种加速卡所要付出的努力都是一样的。
国家海洋局第一海洋研究所的宋振亚博士则从应用的阐述了自己的观点,他表示:"对于我们来说,哪个简单,哪个好用,我们肯定会先用哪一个"。"到底用GPU还是用MIC好,现在我没法回答这个问题。但是我个人感觉,这依赖于个人应用的软件,也许有的软件非常容易地就在GPU上应用,但是有些在MIC上用起来简单,我们也在摸索的阶段"。
无锡江南计算技术研究所刘鑫博士的回答更为直接——我觉得GPU主要适合于显示计算,它的算法比较高。MIC计算上手比较快,是编译指示的加速方式……我个人感觉GPU比较好一点。
对地球的整体科学探索研究中,科学家们必须要借助超级计算机和相应的应用软件,才能对地球这一巨系统进行巨大模型模拟和海量数据处理分析,从而近乎真实的研究地球的各种变化。对此,无锡江南计算技术研究所刘鑫博士总结说——我觉得“清华-浪潮计算地球科学青年人才基金”的鼓舞非常大。对于我们所从事的并行计算研究来说,必须要跟实际的应用相结合才能发挥它的效率。这次大会将并行计算与地球计算科学结合起来,让超级计算机的能力得到最大程度的发挥,起到实际的效果,起到突破性应用的成果,这才是最有意义的事情。