国家超级计算技术无锡中心主任杨光文: 世界级超级计算机申伟可以推动中国超级计算技术的发展

2016年6月，公布了世界500强超级计算机的新名单，中国的超级计算机创下了两个“历史上的第一”. 在过去的三年中，“天河二号”连续六次领跑之后，由中国自己生产的“神威·太湖之光”荣登榜首.

然而，8月27日，在全国超级计算机无锡中心举行的超级计算技术峰会和中国计算机学会青年计算机技术论坛（CCF YOCSEF）学术委员会全体会议上神威蓝光计算机，专家们一致认为“中国正在超级计算一个大国，但不是超级大国，“中国在使用超级计算方面与其他国家仍然有巨大差距. ”

中国的超级计算在应用程序和人才方面均较弱. 专家认为，每个人都更加关注实验和理论，但是对计算方法的应用并没有给予太多关注. “神威·太湖之光”的研发过程可能为未来的超级计算研究和开发提供经验.

最强大的超级计算大师

“在过去的15到20年中，中国通过部署“ 863”计划和其他科研项目为超级计算机的发展做出了巨大的贡献. 例如，神威，天河和黎明等机器已经赢得了国家. 863计划的支持. ”中国计算机学会（CCF）常务理事，国家并行计算机工程技术研究中心研究员齐凤斌介绍.

国家超级计算中心无锡中心主任，清华大学教授杨光文说，无锡超级计算中心的建立. 在“十二五”期间，科技部支持了20亿美元的超级计算项目，其中一个是第一个提前推出的“天河二号”，然后在2014年，科技部正式成立了“神威太湖之光”，并于年底验证了原型，并于2015年底完成了“神威太湖之光”. “系统的开发和组装. ”由于当时科学技术部的要求是建造“世界一流的超级计算机和世界一流的超级计算中心”，因此超级计算中心在超级计算完成的同时就建立了. ”

开发世界上第一个超级计算系统花了大约两年的时间，速度非常快. “虽然“神威·太湖之光”的具体开发时间短，但之前经过很长时间的技术前期研究，准备时间充足. ”杨光文说.

该超级计算机使用由国家高性能集成电路设计中心通过独立核心技术开发的国家“神威” CPU，并获得国家“核高基”关键科技专项支持. “神威”系列的技术路线相对清晰，稳定，采用上一代“神威” CPU的“神威蓝光”是“神威太湖之光”发展的精湛计算和良好基础. “没有它，“神威太湖之光”将不会如此迅速地发展. ”杨光文承认.

这款世界一流的超级计算机的最大优势在于它拥有所有自己的核心技术. “由于当时中国最高水平的超级计算“天河二号”使用了英特尔的至强处理器，该国希望采用另一条技术路线来开发新的超级计算. ”杨光文解释说，从布局开始就进行新的超级计算的想法是创建具有国家生产结构的独立控制的硬件和软件.

另一个优势是，自原型开发阶段以来，“神威·太湖之光”一直在与应用方进行讨论和互动，否则赢得TOP500不可能赢得世界500强高性能计算第一次获得冠军. 最高应用程序奖提名-“戈登·贝尔奖”.

根据战略需要进行开发

中国超级计算机的发展已经引起人们的长期关注，但是外界对于这个“烧钱”战略项目也有很多疑问. 最重要的原因之一是，中国花了很多钱来创造世界上表现最好的超级跑车. 计数，但应用不足.

在这方面，杨光文承认，在21世纪的前几年，中国应用超级计算的能力确实很弱，但是2005年之后进入了快速增长期，这主要是因为超级计算越来越受到科学研究机构的欢迎和认可. 行业. 越来越多的人从事超级计算.

国内的发展趋势是机器正在推动应用. “如果要将超级计算用于该国的关键基础研究，核心设备研发乃至工业发展，那么超级计算的需求将是无限的. ”杨光文说.

据介绍，“太湖神威之光”近六个月的利用率已超过50％，已累计申请50多项. 目前，有一些重大项目正在“神威太湖之光”上进行测试，例如获得戈登·贝尔奖的三项主要应用.

戈登·贝尔奖在高性能计算机应用中被称为诺贝尔奖. 杨光文介绍，在2016年戈登·贝尔奖的六个提名中，“神威太湖之光”占三个，涉及大气，海洋和材料三个领域的应用. 预计今年在中国将实现零排放. 突破.

目前，包括国家气象局在内的许多国家机构和研究机构正在对“神威·太湖之光”进行应用研究，并进一步寻求与无锡超级计算中心的全面合作. “目前的核心问题不是如何使其完全运行，而是如何很好地使用它，它可以产生更大的重量级结果. ”杨光文说.

“神威·太湖之光”之所以能在如此短的时间内达到如此高的利用率，是因为它可以部署在超级计算机发展的早期阶段，杨光文正在分享并快速改进超级计算机. 应用程序的经验水平.

超级计算是一个高度跨学科的学科，需要大量的多学科专家聚集在一起共同进行研发. 依靠超级计算中心本身来招募人才是难以忍受的. 因此，无锡超级计算中心正在运行一种全新的机制: 与应用部门共同建立一个专门的联合实验室，例如流体力学实验室，新药研发实验室和汽车碰撞实验室.

杨光文说，联合实验室的主任应该是应用方面的负责人，这是让相关领域最强的专家领导这个联合实验室的工作，而无锡超级计算中心则使用世界上最好的强大的计算能力为它们提供支持，并指导或协助程序移植，并独立开发大型并行应用程序软件. 另外，应用软件可以与有需要的企业联合开发. 这样，超级计算中心不需要招募那么多应用人才，而是需求方将自己的应用软件和研究团队带到无锡超级计算中心进行合作. “这也可以解决人才短缺的问题. ”

试图迈向超级计算能力

“与国外相比，国内应用软件差距很大. 要满足我们的需求，不可能购买”. 齐凤斌在谈到国内超级计算水平时说，超级计算及其应用是兄弟. ，超级计算是对应用程序的需求，并且应用程序导致了超级计算的发展. “价格和安全等因素要求我们依靠我们自己的研发. 发展需要更多的耐心，更多的毅力和不断的积累. ”

CCF计算机应用特别委员会副主任兼生物信息学小组副主任彭少良认为，从事超级计算的团队还必须了解高性能计算应用. “这个交叉点是一个很好的方向，越来越多的从事软件研发的人员愿意在开源社区中做出一些贡献，带来一些新的机会. ”

“对于国家而言，超级计算与国民经济发展的主要方向直接相关. ” CCF主任兼北京平行技术总经理陈坚介绍说: “美国对全球技术的输出分为五个类别. 它被视为一个单独的类别，显示出它的重要性. ”

并行公司正在做的是使用高性能计算软件作为第三方服务提供商，以提供一种轻松地将顶级超级计算机资源传输给用户的方法.

“当我需要云主机时，IT成为基础架构，如何使计算也成为基础架构，首先是超级计算. 我如何轻松地将非常强大的超级计算资源提供给按需计算用户或最终用户真正需要的进行环境建设或生态建设，这在技术上可能并不太高，但这确实可以解决应用程序和推广问题. 目标是让用户专注于计算应用程序，而不必专注于计算本身. ”陈健说.

记者的笔记

“神威·太湖之光”探索

许可能会认为，运行着世界上最强大的超级计算技术的无锡超级计算中心必须很高，但是实际上，该中心位于无锡西南不起眼的科技园区. 它所在的建筑物也很低调，大厅的中间墙上只有一个液晶显示屏: “欢迎来到国家超级计算机无锡中心”.

中国计算机学会CCF YOCSEF学术委员会全体会议后，《中国科学报》记者和其他与会人员进入了无锡超级计算中心的核心区域-“太湖神威之光”. 机房，所有进入机房的人员必须穿着防静电服，防尘鞋套，6月20日机房放行前，“神威·太湖之光”处于严格保密的状态，并拍照留念. 在此严格禁止神威蓝光计算机，此后，整个无锡超级计算中心对同行以及对合作有兴趣的人都保持开放态度.

进入计算机室的内部，引起记者注意的第一件事是三套巨大的橱柜. 据国家超级计算机无锡研究中心主任，清华大学教授杨光文介绍，计算机室面积约为1000平方米，三套机柜分别为0、1、0、0阶，2阶. 其中“ 0”是由每组20个机舱组成的计算设备，中间的“ 1”是由8个机舱组成的网络设备（用于实现处理单元的互连），总共48个机舱. 之所以将机柜按“ 0、1、0”的顺序放置，主要是因为计算机代码由0和1组成，还考虑了空间的充分利用和布局的整体效果.

杨光文打开了一个机舱，里面装有密集的计算单元，就像一个抽拉式文件柜. 据报道，每个机舱中有4组超节点，每组超节点有32个计算插件板，每个插件板有8个CPU，这8个CPU的计算能力可以达到每秒25万亿个. 机舱的计算能力不只一次，达到3.2万亿倍，相当于“神威蓝光”整体计算能力的3.2倍.

在柜子后面，记者看到，除了连接到这些计算设备的大量网络电缆之外，每组计算单元后面都接有两条水管. 据报道，这是用于冷却计算设备的重要组件，这种水冷技术是“神威系列”超级计算机的主要特征. 它可以充分保证高速运行切屑的冷却效果. 下一代数百亿次超级计算的发展也将带来巨大的帮助.

如此强大的计算机在运行期间是否嘈杂？记者进入计算机室时几乎听不到任何噪音. 除了环境空调发出的嗡嗡声外，超级计算机本身基本上不会产生噪音.

在机房外面，还以实物形式展示了“神威太湖之光”所使用的神威多核处理器. 单个处理器看起来非常紧凑，但是它蕴含的计算潜力和所有国内技术的含金量都不少于一颗，而排列在一起的这种小的“”就构成了“神威·太湖之光”. 峰值计算速度为每秒12.54亿次，连续计算速度为每秒9.3亿次. 返回搜狐，查看更多

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