高性能计算凭借其强大的计算能力,正在被更多的行业和企业所应用,轻松应对不断增长的业务挑战,并以最快的方式在激烈的行业竞争中创造商业价值。
在国内,能源短缺、环境污染、全球气候变化,对运算的需求达到了亿亿次量级;精准医学、航空制造、告诉铁路、重大装备制造等的需求也都达到了亿亿次量级。
在“大众创业 万众创新”的趋势下,高性能计算技术的不断发展,也开始影响着更多行业竞争力的提升。如何充分发挥高性能计算的独特价值,落实解决方案并开拓新的发展模式,已经成为各行各业在未来十年中的发展方向及关注热点。
然而在高性能计算的实际应用中,计算、存储、网络、软件等不同领域的“短板”却一直在影响着整体系统的计算能力,如何将各个领域的性能相协调并推动创新,是推动高性能计算快速发展和广泛应用的关键。
中科院网络中心副主任迟学斌介绍“十三五规划”。
为加速高性能计算的创新发展,帮助更广泛的用户享受到高性能计算在解决重大及复杂问题上的优势,并以此促进产业结构转型升级,12月11日,英特尔公司携手戴尔、联想、曙光等合作伙伴在厦门举办了为期两天、主题为“超算随芯 速联未来”的2015英特尔高性能计算峰会,共同分享对于高性能计算领域的最新洞察及解决方案。来自不同领域的行业用户也展示了高性能计算创新应用的成功案例,并与国内顶尖的高性能计算学术专家一起探讨了在新的发展规划和趋势下,高性能计算的应用方向及价值。
“十三五”规划亮相,英特尔夯实底层支持,持续推动超算创新
11日上午,863专家、中科院网络中心副主任迟学斌回顾了我国863计划在计算方向研究重点的几次转变,介绍了从2002年启动至今的高性能计算机及核心软件、高性能计算机与服务环境以及高效能计算机及应用服务环境等三个863重大项目,分析了高性能计算环境的发展状况及主要经验,存在的问题及面临的挑战,阐明了高性能计算对我国信息产业的极大促进作用。
迟学斌副主任透露了我国高性能计算十三五规划的部分内容,一是突破百亿亿次量级计算机的核心技术,依托自助可控技术研制适应应用需求的E级高性能计算机系统;二是研发一批重大关键领域/行业的特色应用软件,建立适应用不同行业的2~3个高性能计算软件中心,构建可持续发展的高性能计算应用生态环境;三是探索建立新型高性能计算服务的可持续发展机制,促进我国计算机服务业的产生和成长。
针对高性能运算面临的问题,迟学斌副主任提出要持有冷静的态度,原因在于多个方面,一是我们很难持续过去20年的发展速度;二是要解决亿亿次量级所面临的功耗、性能、可编程性、可靠性等技术问题,压力重重;三是驾驭大规模并行性并非易事;四是果形能计算环境面临如何在新的技术条件下提供更高质量和更好体验的服务的难题。
作为高性能计算领域的创新引领者和推动者,英特尔近年来推出了英特尔至强处理器,英特尔至强融核处理器(Xeon Phi)、3D XPoint全新非易失性存储技术、英特尔可扩展系统框架(英特尔SSF)以及英特尔Omni-Path架构(Intel OPA)等众多创新产品和技术,能够从各个环节优化系统,弥补系统“短板”,真正提升高性能计算系统的整体功效,以满足企业对应用模式和计算效率的急切需求,并推动高性能计算解决方案的创新发展。
强强联合,推进高性能计算广泛应用
为了持续地推动软硬件的创新和优化,英特尔也在积极地扩大生态系统并加强生态协作。在全球范围内,目前已经有多个大型超级计算中心正在使用英特尔OPA优化计算系统,以增强计算性能。预计在明年第一季度,包括戴尔、联想、曙光在内的多家系统厂商将会陆续推出基于英特尔OPA的交换机和服务器平台。同时,基于英特尔SSF的系统的也将同步上线,进一步提升HPC系统的整体性能以及灵活性,为用户提供更加经济高效的系统基础平台。
今年4月,英特尔与中国科学研究院合作成立的中国首家英特尔并行计算中心(Intel PCC),在不到一年的时间里取得了诸多科研成果,对材料科学、生命科学、计算化学、计算物理等领域的应用研究发挥着重要的影响。同时,双方对于代码优化、HPC应用现代化和并行化的合作研究,也将加速解决高性能计算软件和应用层面的并行难题。基于对行业高性能计算需求的洞察,英特尔期望携手更多的本地合作伙伴不断的开发、优化,以提供一个更加稳定可靠的开放平台,将高性能计算的应用价值更加充分的展示给用户,从而推进高性能计算的广泛应用。
应用持续创新,行业实践彰显新价值
高性能计算的快速发展加速了其在行业中的广泛应用,在帮助不同行业用户突破计算分析能力的同时,也为行业和社会的发展带来了新的价值。
众所周知,雾霾已成为当前我国最受关注的热点话题之一,其对公众健康、生产生活质量等造成了严重影响,如何利用先进的技术手段监测并探索大气污染成因已成为当前最迫切需解决的难题。
实现未来的空气质量预报并探索大气污染的成因,是一项极其复杂、技术含量非常高的工作,拥有强大的高性能计算能力是支撑这种应用的首要条件之一。在我国各级环保部门的空气污染预报及防控中,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室(LAPC)自主研发的嵌套网格空气质量数值预报模式系统(NAQPMS)发挥着关键的作用。LAPC的副研究员唐晓博士在采访中表示,凭借基于英特尔至强处理器的高性能计算集群这一具备卓越运算性能和更高性价比的技术,中科院大气所实现了未来七天的空气质量预报和污染来源解析,可为中国各地环保部门提供可靠的实施方案和经验。
LAPC的副研究员唐晓博士(右)。
“正如广大合作伙伴以及行业用户所见证的,英特尔始终将最先进的创新产品和技术持续且同步地引入中国市场,坚定地为中国本土高性能计算发展提供最新的产品和技术支持。”英特尔中国区销售部总经理Douglas Cougle表示:“我们将继续与合作伙伴一起,为更多本地行业用户提供更强劲的高性能计算系统,进一步推动本地的行业高性能计算应用优化、开发和人才培养进程,为寻求变革的行业和用户挖掘新的价值。”