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IT領(lǐng)域的摩爾定律認(rèn)為,電腦性能每18個月就將提升一倍。中國“天河二號”超級電腦在世界超級電腦排行榜上連續(xù)三次奪得冠軍,固然值得慶賀,但另一方面也顯示,超級電腦的技術(shù)陷入瓶頸狀態(tài)。據(jù)香港《成報》網(wǎng)站7月3日報道,中國計算機(jī)學(xué)會高專委秘書長、中科院計算所研究員張?jiān)迫硎荆酝夒娔X通過增加處理器數(shù)量就能不斷提高性能。
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2014-7-5 10:16 上傳
“天河二號”超級計算機(jī) 但美國勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的豪斯·費(fèi)姆尼教授認(rèn)為,最近幾年超算技術(shù)上的發(fā)展,都不足以突破艾級超算的障礙。原來認(rèn)為2018年就能實(shí)現(xiàn)1000P級別的超算,現(xiàn)在推遲到2020年,甚至2022年都無法實(shí)現(xiàn)。 大功率處理器散熱難 超算發(fā)展目前面臨的挑戰(zhàn)首先是功耗控制難。目前的集成水平和此前相比并沒有根本性改善,以現(xiàn)有技術(shù),極超級電腦的功耗會超過20兆瓦,建造費(fèi)用將超過2億美元,這將帶來一系列技術(shù)和運(yùn)營問題。例如“天河二號”一年僅電費(fèi)就要1億元人民幣,全速運(yùn)算的話,電費(fèi)更高達(dá)1.5個億。如果還是按照老思路,依靠增加規(guī)模制造出的極級超算,功耗可能會達(dá)到50兆瓦-100兆瓦,這需要有一個專門的核電站來給它供電,這樣的超算顯然沒有實(shí)用價值。同時這樣密集排列的大功率處理器,也會帶來無法解決的散熱問題。因此國際上公認(rèn)的極級超算標(biāo)準(zhǔn)是,功耗必須控制在20兆瓦內(nèi),這就要求在制造工藝上有革命性突破。 其次是可靠性問題,將來超級電腦併發(fā)部件將超過10億,以現(xiàn)在的故障率,平均每過10至20分鐘系統(tǒng)就會報一次硬件錯誤,而每次處理錯誤需要半個小時。這顯然也是無法容忍的。 報道稱,超算還面臨數(shù)據(jù)的訪問速度限制。現(xiàn)在超級電腦運(yùn)行的速度愈來愈快,但現(xiàn)有存儲器讀取數(shù)據(jù)的速度卻已無法跟上需求,也成為超級電腦性能提升的瓶頸。因此美國也有一批教授認(rèn)為應(yīng)該反思超算的發(fā)展方向,改變追求峰值運(yùn)算速度的模式,而注重實(shí)用價值。例如放棄通用型超算,而是根據(jù)實(shí)際需求定制超算。 報道認(rèn)為,超算要取得更長遠(yuǎn)發(fā)展需要解決架構(gòu)難題。高效能服務(wù)器和存儲技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、浪潮集團(tuán)首席科學(xué)家王恩東認(rèn)為,如何開發(fā)更加創(chuàng)新的系統(tǒng)架構(gòu)從而突破性能瓶頸,使超算性能從千萬億次上升到百億億次,這是全球超級電腦專家都關(guān)心的話題之一。去年在上海交通大學(xué)上線運(yùn)行的中國高校第一超級電腦就使用了浪潮和上海交大共同開發(fā)的CPU+GPU+MIC的創(chuàng)新技術(shù)架構(gòu),目前這種架構(gòu)被普遍認(rèn)為是突破P級到極級最有可能的方法。 超算突飛猛進(jìn)美不安 中國目前在全國各地已投資建設(shè)或計劃建設(shè)八個國家超級計算機(jī)中心,其中包括將在無錫新建的一個大型超級計算機(jī)中心。中國在超算領(lǐng)域的快速突破,讓美國感到不安。4月底,美國政府在加州大學(xué)圣地亞哥分校的全球沖突與合作研究所邀請中美超級電腦專家召開“中美超級計算戰(zhàn)略對話會”,目的就是研判中國現(xiàn)在發(fā)展超算的目的是甚么,是用于軍事還是科學(xué)研究?美國一直擔(dān)心,如果中國在超算核心硬件上實(shí)現(xiàn)了自主可控,應(yīng)用軟件也上去了,以后美國就無法在超算領(lǐng)域限制中國的進(jìn)步了,從而威脅美國的領(lǐng)先地位。據(jù)張?jiān)迫私猓聦?shí)上現(xiàn)已有歐美科學(xué)家因?yàn)闊o法在本國找到合適的超算平臺,而前往中國超算中心來運(yùn)行科研程序。 |