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我国高性能计算机如何再攀高峰

2003-12-31 来源:光明日报 本报记者 刘路沙 我有话说

近年来,我国高性能计算机在研发、产业化和应用方面都取得了举世瞩目的成绩,曙光、神威、银河、联想等高性能计算机你追我赶,不但突破了4万亿次计算向10万亿次高峰挺进,而且在市场上站稳了脚跟,进入教育、科研、石油、气象、金融等领域。

但是,不能不看到,以美国为代表的高性能计算机大国也在加快前进的步伐,加紧研制千万亿次(PetaFLOPS)的高性能计算机和具有更高生产率的高性能计算机。中国的高性能计算机该如何进一步发展?日前,中国计算机学会YOCSEF举办了“2003中国高性能计算机高峰论坛”,邀请国内高性能计算机领域著名的专家、学者和企业代表,共同探讨中国高性能计算机的现状与发展战略,为国家制订中长期科技发展规划献计献策。

走出以峰值论高低的误区

有代表提出,当前我国发展高性能计算机要避免两个误区:一是高性能计算机等于机群,二是以峰值论高低。

不错,当前在世界高性能计算机TOP 500强排名中,Cluster机群架构系统的机器约占了40%,前10名中就有7台是Cluster机群架构的,但这并不表明它就代表了未来高性能计算机发展的目标和方向。

Cluster机群架构系统由于采用标准化的器件,相对来说易构、价廉,像美国弗吉尼亚理工大学的师生就搭建出峰值达10.3万亿次、排行TOP500第三名的机器。Cluster机群架构系统的出现降低了高性能计算机的门槛,大大加速了高性能计算机的普及应用。但是不能不看到,Cluster机群架构系统也出现了许多问题。随着规模的扩大,成本越来越高,可靠性和可用性越来越差,一些机器虽然号称峰值达到了多少万亿次,实际只有5—10%的效率;功耗也越来越大,像TOP前几名的机器功耗相当一个小城市的用电。

专家们指出,最近在美国召开的超级计算机大会上,科学家们关注的焦点是PetaFLOPS系统。当前,高性能计算机正面临重大革新,包括设计指导思想和新工艺、新技术。我国应加强关键核心技术的研究与创新,如果我们不抓紧,将会拉大和世界先进国家的差距。

专家们同时指出,机群系统并不像有些人想的那样,有钱就能“攒”出来,它还有许多需要创新的地方,我们不仅要关注峰值,更要关注高效能。

尽快改变应用落后状况

我国高性能计算机与发达国家最大的差距在应用,其次是软件,最后才是整机。专家们指出,当前,即使把高性能计算机送给一些单位,他们也没法用起来,一是缺乏高端应用软件以及与计算机配套的高效算法,等到应用系统开发出来后,往往整个系统已经落后;二是缺少高端应用人才,计算科学是交叉学科,可是我国的大学缺少这样的综合教育,就连一些计算机系毕业的学生也不会用高性能计算机。高性能计算机发展的驱动力是应用。没有应用,高性能计算就不能变成先进生产力。专家们认为,不能一提应用就认为不是高技术,国家应组织有关行业进行科技攻关,培养应用群体,重视应用软件的开发,同时要鼓励使用国产高性能机。

产学研形成互动的生态链

专家们还指出,高性能计算机的研发应鼓励企业介入,像国外许多领先的高性能计算机以及核心技术都是由企业做出的。目前,曙光、联想等企业已开始介入国家高性能计算机研发。但是在研发中,科研单位、大学、企业不能都做同一水平的工作,应当拉开差距,形成一个互补、互动、复杂的生态链,这样才有利于我国高性能计算机研发、产业化和应用的发展。

高性能计算机的发展将引导整个计算机技术的发展,我国许多关键部门迫切需要高性能计算机,与会专家一致呼吁,国家科技发展规划应专门为高性能计算机立项,进行重点支持。

 

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