新上榜的系統(tǒng)中,Intel架構(gòu)系統(tǒng)占95%,也就是說,新上榜的87套HPC系統(tǒng)中,Intel架構(gòu)占了83套。全部TOP500中,77套采用了E5 v3至強處理器,139套采用了E5 v2,合計216套。協(xié)處理器方面,33套HPC系統(tǒng)的Intel Xeon Phi協(xié)處理器的系統(tǒng)浮點計算能力大于其他55套其他協(xié)處理器的總和。
 
面對這樣的一個成績單,英特爾有理由驕傲和自豪。
 
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如果不被單純的數(shù)據(jù)所迷惑,很快就會意識到應(yīng)用的問題,因為只有提高應(yīng)用的水平,斥巨資投建的Top500系統(tǒng)才能夠最大程度發(fā)揮作用。
 
如今,軟件仍然是高性能計算機應(yīng)用的短板,很多軟件還是串行應(yīng)用,GPU也需要軟件編程的支持??朔@些障礙,系統(tǒng)應(yīng)用水平就可以更進一步,從而充分發(fā)揮高性能計算機的威力。
 
“懂計算機的,不懂應(yīng)用;懂應(yīng)用的,不懂計算機。”這就是目前軟件并行化的難題。相對來說,要計算機懂應(yīng)用就更為艱難。大多數(shù)情況下,專業(yè)人員需要自己開發(fā)軟件或者算法,這些軟件或者算法具有很強的指向性,通用性不強。
 
為推動軟件,特別是軟件并行化的進程,英特爾從2013年開始在全球啟動并行計算中心,如今已經(jīng)在全球15個國家建立,今年4月與中科院合作,在中國建立了首家英特爾并行計算中心(IPCC),圍繞LAMMPS分子動力學(xué)模型并行優(yōu)化、相場動力學(xué)模擬軟件開發(fā)與中科院的專家進行合作。
 
并行計算中心的成果對于材料科學(xué)、生命科學(xué)、計算化學(xué)、計算物理等領(lǐng)域的應(yīng)用研究將產(chǎn)生重大影響。通過跨領(lǐng)域的開發(fā)者、科學(xué)家、技術(shù)專家的培訓(xùn)分享、技術(shù)交流等活動,該中心對16個領(lǐng)域,超過80種應(yīng)用軟件針對至強融核(Xeon Phi)進行開發(fā)和優(yōu)化了,著名科學(xué)家斯蒂芬霍金教授所創(chuàng)建的的劍橋大學(xué)理論宇宙學(xué)研究中心(COSMOS)也得益于英特爾架構(gòu)計算平臺的優(yōu)化。
 
開花結(jié)果
 
盡管時間不長,但英特爾中國并行計算中心已經(jīng)取得很多成果。
 
據(jù)中國科學(xué)院超級計算中心主任助理王彥棡介紹,IPCC的工作分成兩部分:一是專門做求解偏微分方程的求解,針對于剛性偏微分方程的需求,可以在大時間尺度下做相場計算,同時計算結(jié)果保持一致。以模擬1024 三次方解方程為例,在一個2個CPU和2個MIC單節(jié)點上,性能可以做到1300G浮點運算能力,接近理論值性能的52%,其中負(fù)載均衡、通訊兼容疊加等技術(shù)發(fā)揮了非常重要的作用。而在此之前,一個節(jié)點的性能發(fā)揮僅為6%~7%,這也就意味著,通過優(yōu)化,如今的一個節(jié)點相當(dāng)于以往幾十個節(jié)點的計算能力。IPCC另外一個重點是針對開源軟件提供支持,自己做算法開發(fā),提供DPD算法并注入到LAMMPS,將最終的代碼會以API的形式放到LAMMPS當(dāng)中,以開源方式對外發(fā)布。
 

 
圍繞著Top 500,頭頂著“國家科技實力象征”的光環(huán),高性能計算始終被輿論關(guān)注。天河二號,連續(xù)5屆排名榜首也確實為我國爭取了不少榮譽。但越是這個時候,專業(yè)人員越要保持清醒的頭腦。
硬實力固然重要,但“軟”實力同樣不可或缺,甚至更加重要。
 
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songjy

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