自今年年初起，關(guān)于國產(chǎn)超百萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的話題已不絕于耳，且所有的焦點(diǎn)也都集中在
與此同時(shí)，曙光公司與上海超級(jí)計(jì)算中心再次聯(lián)合舉辦簽約儀式，繼曙光4000之后，曙光5000將二度落戶上海。這標(biāo)志著中國用戶即將擁有國產(chǎn)品牌的百萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)，屆時(shí)上海超級(jí)計(jì)算機(jī)中心也將成為世界最大的通用計(jì)算平臺(tái)。
自主創(chuàng)新構(gòu)建競爭優(yōu)勢
“曙光5000是一個(gè)商用的高端產(chǎn)品。對(duì)比前一代產(chǎn)品，曙光5000在體積、節(jié)能、軟件效率和可管理性方面都有很大幅度的提高。它的性能將會(huì)是4000A的20倍，體積只有2/3，耗電只增加了50％。當(dāng)然，這里面有芯片發(fā)展所帶來的價(jià)值，也有我們?cè)诠?jié)能技術(shù)和高密度設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新?！笔锕饪偛脷v軍表示。
作為國家863計(jì)劃重大項(xiàng)目之一，曙光5000歷時(shí)4年研發(fā)完成，總造價(jià)約兩億元。據(jù)介紹，曙光5000由50個(gè)機(jī)柜組成，重量50噸，共有約3萬顆計(jì)算核心，連接光纖長約60公里，最大運(yùn)算速度每秒230萬億次，是我國第一臺(tái)突破百萬億次運(yùn)算速度大關(guān)的計(jì)算機(jī)，同時(shí)在世界通用超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也名列前茅。
“曙光5000一天的工作量，相當(dāng)于全中國所有人每天24小時(shí)、每年365天、手持計(jì)算器不停計(jì)算52年的工作量?！笔锕夤ぷ魅藛T給出這樣一個(gè)形象的比喻。
超百萬億次計(jì)算機(jī)的推出無疑是曙光公司研發(fā)實(shí)力的體現(xiàn)和見證。成立于1995年的曙光公司，背靠中科院計(jì)算所和國家智能計(jì)算機(jī)研究開發(fā)中心，經(jīng)過多年的發(fā)展，曙光公司積累了豐富的服務(wù)器產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并在天津建成了曙光產(chǎn)業(yè)基地，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，構(gòu)建了集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造于一體的服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈。近年，公司還構(gòu)建了國內(nèi)唯一的高性能計(jì)算機(jī)用戶體驗(yàn)中心和可靠性測試中心，為百萬億次計(jì)算機(jī)的研制提供了強(qiáng)有力的工程技術(shù)和產(chǎn)品技術(shù)支撐。
“在服務(wù)器產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重的今天，只有堅(jiān)持自主創(chuàng)新才能形成產(chǎn)品差異化，才能構(gòu)建競爭優(yōu)勢。”歷軍指出，多年來，經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的西方國家一直對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)擁有掌控權(quán)，以中國為首的發(fā)展中國家，只有走自主研發(fā)的道路，不斷開發(fā)自己的高性能計(jì)算產(chǎn)品，才能使自己不至于淪為西方國家低性能計(jì)算產(chǎn)品的高價(jià)傾銷地。因此，在百萬億次計(jì)算機(jī)的研制工作中，曙光公司堅(jiān)持一貫的自主創(chuàng)新戰(zhàn)略，將多年的產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)創(chuàng)新精神相結(jié)合，創(chuàng)造屬于中國人自己的百萬億次計(jì)算機(jī)。通過曙光眾多技術(shù)工程師的共同努力，一一突破技術(shù)難點(diǎn)，迎來了曙光5000的誕生。
提高系統(tǒng)密度 開拓設(shè)計(jì)新思路
對(duì)于大規(guī)模高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，如何提高系統(tǒng)密度并降低功耗是研制人員面臨的關(guān)鍵問題之一。為提高曙光5000的系統(tǒng)密度，中科院計(jì)算所聯(lián)合曙光公司，研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4CPU 4核高密度刀片主板和基于該主板的世界上第一款7U高度的10片4路4核64位CPU的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)刀片服務(wù)器。該刀片服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)單機(jī)箱40 CPU，160核的超高計(jì)算密度，并實(shí)現(xiàn)了單節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的并行計(jì)算。
此次交付上海超算中心使用的曙光5000超級(jí)計(jì)算機(jī)采用四路刀片系統(tǒng)和八路胖節(jié)點(diǎn)做為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，采用了業(yè)界罕見的單機(jī)柜40顆CPU 160核的高密度機(jī)箱設(shè)計(jì)，采用了全內(nèi)置的基于ConnectX的DDR Infiniband交換模塊以及管理以太網(wǎng)交換模塊。這些設(shè)計(jì)使得曙光5000成為業(yè)界最高密度的通用超級(jí)計(jì)算機(jī)，同時(shí)也為今后中國高性能計(jì)算機(jī)的研發(fā)開拓了新的思路。
由于采用高密度設(shè)計(jì)，曙光5000能大約75平方米的占地面積內(nèi)聚集230萬億次的計(jì)算能力，而其滿負(fù)載運(yùn)行時(shí)不帶水冷系統(tǒng)功耗只有700千瓦，這一方面提高了機(jī)群系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，另一方面降低了整個(gè)系統(tǒng)地運(yùn)行成本。
在節(jié)能降耗方面，此次交付的曙光5000采用了大量先進(jìn)技術(shù)。由于采用了低功耗的處理器和內(nèi)存，以及先進(jìn)的水冷散熱系統(tǒng)和刀片架構(gòu)，可以為用戶節(jié)省620KW的耗電。而在軟件方面采用了曙光自主研發(fā)的Grid View管理系統(tǒng)，可以讓曙光5000的功耗降低20%以上，其峰值運(yùn)算耗電量將被控制在超低的700KW。
應(yīng)用為先 提升產(chǎn)業(yè)增值空間
“高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展的動(dòng)力不僅僅是技術(shù)驅(qū)動(dòng)，更重要的是需求拉動(dòng)?！笔锕夤径麻L、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所所長李國杰院士指出，技術(shù)和應(yīng)用的關(guān)系不是簡單的技術(shù)等待生產(chǎn)力慢慢提高的慣性模式，先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢可以促進(jìn)生產(chǎn)力跨越性的發(fā)展。對(duì)于高性能計(jì)算技術(shù)，這種促進(jìn)作用格外明顯?！案咝阅苡?jì)算機(jī)的應(yīng)用需求不是等出來的，而是‘用’出來的?！崩钤菏繌?qiáng)調(diào)。
以上海超級(jí)計(jì)算中心為例，作為2000年上海市一號(hào)工程--上海信息港主體工程之一，該中心是國內(nèi)第一個(gè)面向社會(huì)開放，資源共享、設(shè)施一流、功能齊全的高性能計(jì)算公共服務(wù)平臺(tái)。
上海超級(jí)計(jì)算中心自投入運(yùn)行以來，為上海各行業(yè)提供了大量的高性能計(jì)算應(yīng)用服務(wù)，主機(jī)資源得到充分有效地利用，已在氣象預(yù)報(bào)、藥物設(shè)計(jì)、生命科學(xué)、汽車、新材料、土木工程、物理、化學(xué)、航空、航天、船舶等十個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域取得了一批重大成果,充分發(fā)揮了公共服務(wù)平臺(tái)的重要作用。
2004年上海超級(jí)計(jì)算中心引進(jìn)峰值速度超過10萬億次/秒的“曙光4000A”高性能計(jì)算機(jī)，排名世界第十位,實(shí)現(xiàn)了我國高性能計(jì)算研發(fā)與應(yīng)用雙跨越。上海超級(jí)計(jì)算中心還配置了豐富的高性能計(jì)算應(yīng)用軟件，在未來發(fā)展中，上海超級(jí)計(jì)算中心將立足上海、輻射華東、服務(wù)全國，致力成為世界一流的高性能計(jì)算公共資源服務(wù)中心、高性能計(jì)算技術(shù)支持中心、高性能計(jì)算增值服務(wù)中心。
“上海超算中心幾年前購買曙光4000A時(shí)，并沒有料想到兩年后的今天，機(jī)器運(yùn)行如此飽滿，許多用戶要排上半個(gè)月才能輪到上機(jī)時(shí)間?！崩钤菏恐赋觯骸笆聦?shí)已經(jīng)證明，運(yùn)行十萬億次計(jì)算機(jī)后，很快就會(huì)產(chǎn)生百萬億次計(jì)算機(jī)的需求?？梢钥隙?，當(dāng)我們用上百萬億次計(jì)算機(jī)后，很快就會(huì)產(chǎn)生千萬億次計(jì)算機(jī)的需求?！?div style="height:15px;">
曙光5000將百萬億次計(jì)算機(jī)帶入了人們的視野，高性能計(jì)算機(jī)將逐漸走出高高在上的象牙塔，并將廣泛深入地滲透到人們?nèi)粘５墓ぷ髋c生活當(dāng)中。本次曙光研制的曙光5000百萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)也是以應(yīng)用為前提，結(jié)合各種專業(yè)應(yīng)用軟件，為應(yīng)用行業(yè)提供相關(guān)的數(shù)據(jù)檢索與計(jì)算服務(wù)，并將在各領(lǐng)域創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
李院士還指出，在將來，我國高性能計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)還將以行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為重點(diǎn)，陸續(xù)推出高性能計(jì)算機(jī)在電信、石油、生物、氣象等行業(yè)方面的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，將產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用系統(tǒng)化、規(guī)范化，形成良好的高性能計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)環(huán)境。所以對(duì)曙光公司而言，單純的運(yùn)算速度并不是其所追求的目標(biāo)，在高性能計(jì)算領(lǐng)域所體現(xiàn)的科技實(shí)力，和為中國國家競爭力所帶來的增值，才是曙光公司研制百萬億次計(jì)算機(jī)的出發(fā)點(diǎn)。
