中美较量，全球超级计算机的风会吹响那里?

中美较量，全球超级计算机的风会吹响那里?

2015年国际超级计算机大会(International Supercomputing Conference ,简称ISC)在德国法兰克福展览中心举行,在此次会议上半年一度的全球超级计算机(简称HPC)TOP500榜单公布,中国天河二号蝉联冠军,但中国的入榜系统台数减少,同时顶级的HPC升级也呈现放缓态势。未来全球HPC技术的发展有什么样的新动向?中国的HPC该如何发展?中国HPC企业应该如何出海?我们电话采访了中科院计算所研究员张云泉以及此刻正在法兰克福参加ISC的曙光公司总裁助理、高性能计算产品事业部总经理曹振南,曙光公司高性能计算产品事业部总工程师戴荣。

天河二号再次蝉联冠军 顶级HPC升级放缓

在这次ISC上公布的半年一度的全球HPC TOP500榜单,有这样几个关键信息。其一是国防科技大学研制的天河二号超级计算机,以每秒33.86PFLOP/s的浮点运算速度第五次蝉联冠军,这是一件非常值得中国HPC领域骄傲的事情。其二是这次全球TOP500的榜单从国家的排序来看,美国、日本、中国是前三名,分别为美国233套占46.6%,日本39套占7.8%,中国37套占7.4%,中国的名次没有变,但是上榜的台套由上届的61套减少至37套,排名第三。美国上榜台套相比上一届也有所减少。其三是顶级的HPC升级呈现出放缓的态势。这次排名TOP10的并没有太大的变化,TOP10中唯一的“新面孔”是来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国外大学的“沙欣二号”,排名第七。

张云泉表示,中国上榜台套的减少一方面与中国新上马的HPC系统不大、中等规模的HPC系统偏少有关,日本上榜台套增加与日本中等规模HPC建设比较均衡有关。而HPC顶级系统的上升之所以呈现放缓发展的态势是与HPC的周期性有关。

HPC系统更新有自己的周期,目前正处于更新周期的低点,因为HPC计算性能的显著提高有赖于协处理器技术的发展,目前协处理器的可用性尚有待提高,而HPC发展需要新的体系架构,但目前新的体系架构尚未成熟。 曹振南坦言,TOP10这样的顶级HPC是需要“砸钱”的,非常昂贵,对它的投入有一定的周期性,每一个顶级系统建立之后,更多是需要把它用起来,用好,而并非为了排名而排名,所以这次升级呈放缓态势也是非常正常的。

IDC在法兰克福发布最新的全球高性能计算(HPC)市场研究报告时也预测道:全球顶级的HPC发展呈现放缓,但是其他级别的HPC系统发展依然呈现出非常健康的态势。根据IDC的预测,在接下来的几年里,高性能计算机的发展将是一个正常的状态,也就是说不可能再像这两年似的放缓。

曹振南坦言, HPC既是国家实力的体现,同时它也能产生一系列的社会和经济价值。HPC在气象、生物、能源、金融、健康甚至是像3D电影领域等都有非常大的需求和价值,必然会呈现出非常快速的发展趋势。

未来全球HPC的较量将看中美

在法兰克福,IDC发布了最新的全球高性能计算(HPC)市场研究报告并总结了一段意味深长的话:随着中国HPC市场的高速发展,越来越多的中国HPC企业走向全球,未来全球的HPC一定会是美国和中国之争。

张云泉坦言,尽管目前日本TOP 500上榜台套数排在中国之前,但日本的HPC主要采用定制的封闭系统,而中国和美国的HPC走的是开放的商业路线,未来HPC之争一定发生在这两者之间。过去中国的HPC企业主要是活跃在中国市场,但随着中国HPC企业国际化步伐的加快,中美企业定将在国际市场一决高下。

张云泉说:“从7、8年前我们就开始呼吁中国企业走出去,到欧洲市场去。进入美国市场有一定的限制,但是欧洲市场很大,而且当地HPC厂商实力又相对薄弱,在欧洲、拉美等很多地方,中国企业有非常大的机会。华为已经是国际化的企业,而联想因为收购IBM X86业务使得其在HPC领域拥有新的竞争优势,曙光上市之后,国际化的步伐也在加快。” IDC刚刚公布的最新HPC数据显示,曙光再次位列亚洲第一大HPC厂商,2015年第一季度同比增长超过60%,全球排名第6。而联想因为收购IBM X86业务而使得其在全球HPC市场上占居了非常重要的地位,在此次TOP500排名中联想以23套的数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国参展的两点感受。其一,这次ISC上看到非常多的中国元素,包括曙光、华为、浪潮、联想、国防科技大学等很多中国企业和学校参展。从出席人员分布情况看,德国875人,美国487人,英国235人,中国150人,法国132人,日本136人。这次天河二号再次蝉联TOP500的冠军,清华大学参赛队获得了第4届ISC国际大学生超算竞赛总冠军等,都非常令人骄傲。其二,几年前来ISC,觉得国外所做的很多系统、技术都比我们先进,但是这次来最大的感受就是我们都站在了同一起跑线上。技术上或有差异,或有高下,但不像前些年那样差距明显。无论是技术还是市场,中国企业都与国外企业站在了同一水平线上。

最近与中美HPC产业界密切相关的另一件大事是美国对中国某些领域的HPC系统所用芯片的禁运。无论是张云泉还是曹振南都表达了几乎相同的观点:这样的事情发生,长期来看对中国的HPC产业、对中国的芯片产业都是一个利好,将迫使中国的HPC生态链和芯片业都加快自主创新的步伐。而从近期来看,禁运将直接产生影响的是中国天河二号的升级计划,毕竟更换芯片重新设计系统需要一定的时间。在这次ISC 2015上,天河二号系统主任设计师、国防大学教授卢宇彤在大会演讲中明确表示,天河二号A将在2016年正式上线,给了大家充分的信心。

大计算和液冷成焦点

在这次ISC 2015上,专家们首次提出了“大计算”的概念,将HPC与大数据联系起来,大计算的概念既包括计算性能的提升,也包括HPC与大数据、云计算的进一步联系。

对此张云泉表示,过去HPC主要是关注科学计算、气象等一些特定领域的需求,现在将大数据纳入,将大数据与HPC进行更多的融合,能够更好地解决更多的问题。过去HPC界不接受互联网,排斥数据中心,现在将这些因素纳入,大家达成共识,能够加速技术和产业突破,能够解决更多的现实难题,也给HPC的商业化带来了更大的应用空间。

另外一个趋势是液冷。液冷并不是一个新的技术,在前几次展会上都主要是演示性的展览,但随着技术的成熟和配套设备的完善,液冷也正在成为很重要的趋势。这次HPC的大会展区里,中国的曙光以及惠普、富士通、克雷等都展示了其商业化的液冷系统,液冷商业化的进程正在加快。但戴荣坦言,从机房改造和运维以及大型商业应用案例等来看,浸没式液冷依然面临一定的挑战。短期来看,冷板式还是主要用户采购的方向,曙光目前在浸没式和冷板式液冷服务器上都有产品。从未来发展的趋势来看,液冷是方向。