中科院計算所高通量計算中心主任、中科睿芯董事長范東睿將以《高通量數(shù)據流眾核處理器》為題做大會特邀報告，對“金剛”高通量計算機相關核心技術進行詳細介紹。此外，本次CNCC2018大會期間，在中科睿芯展臺全程可以看到“金剛”高通量計算機的“真身”，并可在工作人員的操作下觀摩“金剛”支持的典型高通量應用演示。
“金剛”問世 開啟高通量計算時代
睿芯高通量計算機——“金剛”是在當天下午的“高通量產業(yè)圓桌論壇”上發(fā)布的。據中科睿芯總經理王達介紹，“金剛”是經計算所的高通量計算技術轉化、由中科睿芯創(chuàng)造性研制的新型高通量計算機。在一系列體系結構創(chuàng)新技術的加持下，“金剛”具有高并發(fā)、強實時等適于大數(shù)據計算的特點，將以其獨有的高密度、高能效特性滿足下一代數(shù)據中心基礎設施的建設需求。
“從第一臺電子計算機誕生至今，70年來人類經歷了以‘機’為中心的IT1.0時代和以‘人’為中心的IT2.0時代，目前正進入以‘物’為中心的IT3.0時代。” 中科院計算所所長、研究員孫凝暉說，在萬物互聯(lián)的IT3.0時代，大數(shù)據處理對計算的并發(fā)性和實時性都提出極高的要求。正是在這一背景下，高通量計算機應運而生。
據介紹，在強時間約束下，高通量計算機能夠全局可控處理高吞吐量請求，可適用于現(xiàn)有大多數(shù)有著大數(shù)據處理需求的應用場景。
技術細節(jié)上，由中科睿芯發(fā)布的“金剛”高通量計算機群，其核心技術主要來源于睿芯核心技術團隊，包括該團隊十余年來對眾核體系結構的研究而形成的SmarCo-2加速芯片、整機設計技術以及機群設計技術等。同時，“金剛”的問世也離不開來自中科院計算所的從訪存到協(xié)議、系統(tǒng)軟件和平臺軟件等不同層次的技術支持。
王達介紹說，未來，中科睿芯還將打造高通量體系架構的CPU，力求實現(xiàn)高通量計算機全系統(tǒng)的自主可控。與此同時，中科睿芯還以其與中科院計算所和中關村順義園管委會聯(lián)合成立的“北京智能計算產業(yè)研究院”為平臺，推動和完善高通量計算生態(tài)建設。成立不到1年，中科睿芯已為高通量計算生態(tài)系統(tǒng)引入上下游企業(yè)50余家，其中包括多家海外歸國創(chuàng)業(yè)公司。
擁抱數(shù)據 共議高通量產業(yè)發(fā)展
CNCC2018大會開幕當天，中科睿芯主辦了主題為“擁抱數(shù)據?金剛來襲”的高通量產業(yè)圓桌論壇。在中科院計算所高通量中心主任、中科睿芯董事長范東睿的主持下，國家互聯(lián)網應急中心、騰訊云、360、阿里云、科大訊飛等業(yè)界領袖和專家圍繞“金剛”高通量計算機及其開啟的高通量計算時代等話題，展開了熱烈研討和交流。
與會專家認為，隨著數(shù)據量的爆炸性增長，“信息高鐵時代”即將來臨。面對海量數(shù)據及人工智能算法等因素帶來的計算壓力，傳統(tǒng)通用的計算架構越來越難以滿足大數(shù)據處理對高并發(fā)、強實時的計算需求；同時，從終端設備到數(shù)據中心，計算設備對功耗、時延、數(shù)據量的敏感性也在不斷提升，更適于大數(shù)據計算的新型計算機體系結構呼之欲出。因此，高通量計算是計算機技術發(fā)展的必然。
國家互聯(lián)網網絡應急協(xié)同中心與中科睿芯是長期的合作伙伴，睿芯已有的音視頻加速設備在中心得到了很好的應用，中心包秀國博士指出他期待睿芯的新產品-高通量服務器在互聯(lián)網安全領域的進一步應用。
奇虎360技術總裁兼首席安全官譚曉生指出在萬物物聯(lián)的時代，為保證物聯(lián)網的安全性對云和邊緣節(jié)點的計算能力提出了更高的需求，360用于做安全的有近10萬臺服務器，而能耗是數(shù)據中心在運營過程中面臨的最大問題。他認為通過高通量計算來提高數(shù)據吞吐量，提升計算能力，降低綜合能耗是未來建設未來綠色數(shù)據中心的重要方向。
騰訊云副總裁王龍指出，隨著終端客戶對數(shù)據實時性，訓練質量以及處理速度等需求的不斷增加，高通量計算集群對于云來說是非常有用的。通過把更多云上的負載放到高通量集群中，一方面可以節(jié)約成本，提高數(shù)據處理效率；另一方面也能更好的助力各行各業(yè)的數(shù)字化轉型，為產業(yè)界提供更多的價值。
據國際數(shù)據研究機構IDC發(fā)布的最新研究報告顯示，到2025年，全球需要管理的數(shù)據量將會達到163ZB，這一數(shù)字是2016年數(shù)據量的10倍。“不要聚焦在‘大數(shù)據’，要聚焦‘高效處理“大”的數(shù)據’?！睂O凝暉表示，可以預見，高通量數(shù)據處理正成為行業(yè)領域研究的主要內容，這些研究將會避免人們“淹沒”在海量數(shù)據之中。
厚積薄發(fā) 高通量應用走向更廣舞臺
據了解，高通量計算的概念最早由中科院計算所于2005年提出，經過十余年的高通量前沿技術研究，中科睿芯率先以中科院創(chuàng)企的身份對高通量計算相關技術展開了產業(yè)化推廣應用。目前，盡管國內尚無更多高通量計算技術型企業(yè)，但在學術界，領域專家圍繞高通量圖計算、高通量邊緣計算等研究，已涌現(xiàn)出一系列成果。
在由中科睿芯承辦的高通量計算技術前沿論壇上，中科院計算所所長、研究員孫凝暉介紹說，早在2005年，計算所就前瞻性地啟動了高通量計算的研究探索。在國家科技部2個973項目和多個國家重點研發(fā)計劃基礎研究項目的連續(xù)資助下，計算所研究團隊歷時10余年，完成了從高通量芯片到高通量計算系統(tǒng)的一系列創(chuàng)新技術研發(fā)。
孫凝暉回憶說，2016年底，計算所正式設立高通量計算機研究中心，開始集中目標于高通量計算技術研究，并完成了“低延遲、高通量、高確定性”的高通量計算機原型系統(tǒng)研制。目前，高通量計算機已經針對深度學習、高通量音視頻處理、科學大數(shù)據處理、信息安全檢測、生物信息處理、大規(guī)模圖數(shù)據處理等典型場景開展示范應用。
“中科院計算所的高通量計算技術轉移到中科睿芯，形成了高通量系列加速芯片、高通量視頻流處理節(jié)點、高通量機群、城市高通量計算中心等產品形態(tài)成果，形成了從芯片、加速卡、節(jié)點、機群到數(shù)據中心的一整套高通量產品線?！蓖踹_說，目前高通量計算技術已經在各大運營商、城市公共計算平臺等得到推廣應用。在海量數(shù)據流過的同時保證處理的實時性。
“隨著高通量計算機系統(tǒng)的成功研制，高通量計算技術將逐步應用到國民經濟主戰(zhàn)場，貢獻于國計民生?！睂O凝暉說。
