曙光啟動(dòng)E級(jí)超算預(yù)研項(xiàng)目

楊光

中科曙光面向用戶、合作伙伴及業(yè)界專業(yè)人士舉辦的大型創(chuàng)新分享活動(dòng)——2016中科曙光技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)（IDIC2016）在京開幕。中國(guó)工程院院士、曙光公司董事長(zhǎng)李國(guó)杰，曙光公司總裁歷軍，高級(jí)副總裁聶華，副總裁沙超群、邵宗有等曙光公司高管以及VMware、Intel等曙光公司合作伙伴代表先后登臺(tái)，圍繞“E級(jí)超算”挑戰(zhàn)下企業(yè)級(jí)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全、能耗等一系列問題的解決之道展開演講，分享業(yè)界技術(shù)前沿、面向未來(lái)共話創(chuàng)新。中科曙光在大會(huì)上宣布，由其牽頭的E級(jí)高性能計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱“E級(jí)超算” ）原型系統(tǒng)項(xiàng)目正式發(fā)布。

中國(guó)E級(jí)超算“三頭并進(jìn)”

作為體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和科技創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，各國(guó)在超算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。尤其是在“太湖之光”把最快計(jì)算機(jī)的持續(xù)計(jì)算速度刷新到93PFlops之后，E級(jí)超算已成為當(dāng)前各國(guó)競(jìng)相角逐的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

目前，美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家和地區(qū)都提出了自己的E級(jí)超算研發(fā)計(jì)劃。中國(guó)也將百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)的研究寫入了國(guó)家“十三五”規(guī)劃，希望在2020年左右實(shí)現(xiàn)這一宏偉研究計(jì)劃。在國(guó)家“十三五”高性能計(jì)算專項(xiàng)課題中，中科曙光、國(guó)防科技大學(xué)以及江南計(jì)算技術(shù)研究所同時(shí)獲批牽頭E級(jí)超算的原型系統(tǒng)研制項(xiàng)目，形成了中國(guó)E級(jí)超算“三頭并進(jìn)”的局面。

E級(jí)超算“原型系統(tǒng)研制”是在E級(jí)超算項(xiàng)目正式進(jìn)入日程之前的預(yù)研工作。中科院計(jì)算所研究員、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專委會(huì)秘書長(zhǎng)張?jiān)迫硎荆拖到y(tǒng)的研制可以驗(yàn)證一些關(guān)鍵的技術(shù)設(shè)想，對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試和改進(jìn)，為最后建造全部的系統(tǒng)掃清障礙，避免出現(xiàn)大的技術(shù)錯(cuò)誤和難題，類似的預(yù)研項(xiàng)目“非常必要”。

對(duì)于E級(jí)超算系統(tǒng)的建設(shè)，國(guó)際上對(duì)運(yùn)算速度、能耗比等都有其公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。那么，國(guó)產(chǎn)E級(jí)超算可采取何種架構(gòu)、何種技術(shù)路線？能否實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的擴(kuò)展能力？能效比能否有所突破？歷軍表示，基于原型機(jī)的研制與測(cè)試，類似上述疑問的謎底將一一被揭開。

開通“E級(jí)路線”

完成E級(jí)原型機(jī)系統(tǒng)

曙光副總裁沙超群在其“E級(jí)挑戰(zhàn)‘億觸即發(fā)”的大會(huì)報(bào)告中對(duì)中科曙光E級(jí)超算原型系統(tǒng)項(xiàng)目的規(guī)劃和研究路線進(jìn)行了詳細(xì)的解讀。他在大會(huì)上報(bào)告了曙光預(yù)研項(xiàng)目的任務(wù)目標(biāo)：完成E級(jí)原型機(jī)系統(tǒng)，驗(yàn)證E級(jí)機(jī)研制的關(guān)鍵技術(shù)和路線圖，形成E級(jí)機(jī)的完整方案，為國(guó)產(chǎn)E級(jí)超算的研制奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

按照這一目標(biāo)，曙光將憑借深耕高性能計(jì)算20余年的豐富經(jīng)驗(yàn)，在體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)冷卻和可靠性等方面對(duì)未來(lái)E級(jí)超算的建設(shè)進(jìn)行有益探索。

在體系結(jié)構(gòu)方面，曙光提出了一種超融合自適應(yīng)并行處理體系結(jié)構(gòu)（ HCAPP ）?！肮?jié)點(diǎn)內(nèi)異構(gòu)架構(gòu)仍是未來(lái)頂級(jí)超算的主流?！鄙吵赫f(shuō)，“先進(jìn)的6D-Torus高維網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和層次化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有10萬(wàn)節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展能力，可以穩(wěn)定擴(kuò)展至E級(jí)規(guī)模?！?/p>

原型系統(tǒng)采用的存儲(chǔ)系統(tǒng)，則是基于曙光承擔(dān)的863課題“曙光EB級(jí)云存儲(chǔ)系統(tǒng)研制”的研究成果。沙超群指出，層次多協(xié)議的高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)具有超強(qiáng)的EB級(jí)擴(kuò)展性和支持千億級(jí)文件的存儲(chǔ)能力。

在節(jié)能方面，曙光擬采用目前最高效、最先進(jìn)的服務(wù)器冷卻技術(shù)——全浸沒式相變液冷技術(shù)。沙超群介紹說(shuō)，絕緣冷媒的相變潛熱是比熱的一百倍，換熱效率高、安全性好，冷媒與發(fā)熱器件直接接觸，能一次性解決全部元件的散熱問題，同時(shí)能大幅提升系統(tǒng)的可靠性。

超算E勢(shì)力 助推全球發(fā)展

此外，曙光E級(jí)高性能計(jì)算系統(tǒng)原型機(jī)，在完成E級(jí)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證的同時(shí)，具有良好的生態(tài)環(huán)境和廣泛應(yīng)用適用性。沙超群稱，原型系統(tǒng)可以良好地支撐高性能計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等領(lǐng)域應(yīng)用，加快技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，對(duì)我國(guó)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重大支撐作用。

“隨著科技的飛速發(fā)展，知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新成為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力?！鄙吵褐赋?，“曙光原型機(jī)作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高性能計(jì)算系統(tǒng)，不僅可以為國(guó)家科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供基礎(chǔ)設(shè)施保障，還將促進(jìn)中國(guó)高性能計(jì)算產(chǎn)業(yè)成果走向世界，推動(dòng)全球基礎(chǔ)科學(xué)研究、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、數(shù)字化行業(yè)發(fā)展等，為全人類進(jìn)步作出貢獻(xiàn)?！?/p>

“大曙光”格局推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

曙光多業(yè)務(wù)協(xié)同創(chuàng)新正開展得有聲有色。圍繞今年4月發(fā)布的“數(shù)據(jù)中國(guó)加速計(jì)劃”重點(diǎn)布局的政府大數(shù)據(jù)、科學(xué)大數(shù)據(jù)、安全大數(shù)據(jù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)等四類大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面，曙光的布局舉措和落地在IDIC2016上已經(jīng)得到了充分展現(xiàn)。在政府大數(shù)據(jù)方面，曙光易通創(chuàng)造性地利用生物特征識(shí)別與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合的“身份認(rèn)證云”為10億中國(guó)人提供身份認(rèn)證服務(wù)；在科學(xué)大數(shù)據(jù)方面，中科星圖利用“互聯(lián)網(wǎng)+空天大數(shù)據(jù)”增值服務(wù)撬動(dòng)信息消費(fèi)市場(chǎng)；在安全大數(shù)據(jù)方面，中科睿光致力于打造最優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)云操作系統(tǒng)以“立足中國(guó)服務(wù)中國(guó)”……

歷軍表示，隨著中科睿光、曙光易通、中科三清、中科星圖、聯(lián)方云天等子公司的崛起，“大曙光”多元化發(fā)展道路的探索已嶄露頭角。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新方面，在近年來(lái)與Intel、VMware等合作伙伴共同成立“關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等基礎(chǔ)上，2016年曙光又與國(guó)內(nèi)眾多上下游伙伴發(fā)起“智慧城市產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體”，創(chuàng)造性地開展“麥當(dāng)勞”加盟模式落地智慧城市領(lǐng)域。如今，這一計(jì)劃已取得第一批碩果：在本次大會(huì)的智慧城市分論壇現(xiàn)場(chǎng)，聶華與4座城市的合作伙伴簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，曙光云計(jì)算公司常務(wù)副總裁關(guān)宏明與7座城市的合作伙伴簽署連鎖加盟協(xié)議。

“以自主創(chuàng)新構(gòu)建核心競(jìng)爭(zhēng)力，以協(xié)同創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?！笔锕饪偛脷v軍表示，中科曙光一系列面向未來(lái)創(chuàng)新始終堅(jiān)持一個(gè)主題，就是“讓全社會(huì)共享數(shù)據(jù)價(jià)值”。

曙光大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在曙光公司大數(shù)據(jù)總經(jīng)理宋懷明看來(lái)，曙光大數(shù)據(jù)技術(shù)有著如下的優(yōu)勢(shì)：第一，曙光的歷史相對(duì)比較久，從2003年就開始涉足大數(shù)據(jù)，包括互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、后端處理，曙光一直在做數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分析系統(tǒng)，那時(shí)候規(guī)模非常大，在2004年曙光單一系統(tǒng)已經(jīng)到500TB以上。第二，曙光大數(shù)據(jù)對(duì)行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐比較成熟。尤其在網(wǎng)媒和環(huán)保氣象領(lǐng)域，曙光是和一些國(guó)家的權(quán)威機(jī)構(gòu)合作，能接收到核心的數(shù)據(jù)，可以對(duì)一些國(guó)家監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采評(píng)機(jī)構(gòu)的權(quán)威數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有應(yīng)用的基礎(chǔ)。這點(diǎn)跟互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是不一樣的。最后，曙光技術(shù)是完全自主可控的，并且充分利用完全吸收了開源技術(shù)，任何一條代碼都是自己開發(fā)的，所以曙光對(duì)用戶的需求響應(yīng)非?？欤幚碛脩舻膯栴}基本不會(huì)隔夜，當(dāng)然也與曙光內(nèi)部團(tuán)隊(duì)管理機(jī)制、解決問題機(jī)制有關(guān)系。同時(shí)，代碼自主可控可以增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。