曙光HPC玩大的 E级超算项目启动

  2016年7月4日，一年一度的中科曙光技术创新大会在北京国家会议中心举行。在此次大会上，曙光百亿亿次计算的E级超算原型系统项目被公布。

  其实E级计算成为热门，要从ISC2016上公布的TOP500全球超算榜单说起，这次夺得榜首的是位于无锡国家超算中心的神威太湖之光夺得，这是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机，峰值性能高达12.54亿亿次/秒，持续性能达到9.3亿亿次/秒。所以E级计算成为全球超算追求的新目标。

  在国家十三五高性能计算专项课题中，中科曙光与国防科技大学以及江南计算技术研究所同时获批牵头E级超算的原型系统研制项目，形成了中国E级超算三足鼎立的局面。曙光公司副总裁沙超群介绍说，整个的系统投资预计会在30亿人民币左右。我们也知道江南所和国防科大都有自己的超算代表作，一个是太湖之光，一个是天河一号和天河二号。江南所最突出的特点是它使用了全国产的CPU，国防科大在高性能互联网络上做得非常独到。

  E级超算原型系统研制是在E级超算项目正式进入日程之前的预研工作。中科院计算所研究员、中国计算机学会高性能计算专委会秘书长张云泉表示，原型系统的研制可以验证一些关键的技术设想，对一些关键技术难点进行测试和改进，为最后建造全部的系统扫清障碍，避免出现大的技术错误和难题，类似的预研项目非常必要。

  曙光启动E级高性能计算机原型系统研制项目

  对于E级超算系统的建设，国际上对运算速度、能耗比等都有其公认的标准。那么，国产E级超算可采取何种架构、何种技术路线？能否实现10万节点规模的扩展能力？能效比能否有所突破？曙光公司总裁历军表示，基于原型机的研制与测试，类似上述疑问的谜底将一一被揭开。

  曙光E级高性能计算机原型系统研制项目的启动，是曙光在百亿亿次计算技术领域的一次亮剑。沙超群介绍说，曙光预研项目的任务目标是完成E级原型机系统，验证E级机研制的关键技术和路线图，形成E级机的完整方案，为国产E级超算的研制奠定技术基础。

  据悉，曙光E级高性能计算机原型系统研制项目是与上海超算、深圳超算同时合作。对于这样的安排，曙光公司高级副总裁聂华解释说，未来科技部或者国家进行超算中心布局的时候，一定是考虑把这台机器部署到计算需求非常旺盛的地区。对于中国计算资源需求非常旺盛的地区来讲，上海、深圳一定是非常好的选择。但是也不排除国家的其他考虑，把机器布局到其他的城市，比如天津、长沙、西安等等，这还要看国家的统一部署，这个并不取决于曙光。

  沙超群说，E级超算面临诸多挑战，比如可靠性、能耗、扩展性、应用等。曙光采用了层次化的设计，从处理器、加速部件到节点，多个节点形成一个超节点，多个超节点组成一个硅元，由多个硅元形成超级计算机系统。这套系统不光能够服务超级计算，同时可以进行大数据、人工智能、深度学习以及云计算方面的应用。

  在体系结构方面，曙光提出一种超融合自适应并行处理体系结构(HCAPP)。节点内异构架构仍是未来顶级超算的主流。沙超群说。同时，先进的6D-Torus高维网络架构和层次化网络系统，使系统具有10万节点的扩展能力，可以稳定扩展至E级规模。

  原型系统采用的存储系统，则是基于曙光承担的863课题曙光EB级云存储系统研制的研究成果。沙超群指出，层次多协议的高性能存储系统具有超强的EB级扩展性和支持千亿级文件的存储能力。

  在节能方面，曙光拟采用目前最高效、最先进的服务器冷却技术——全浸没式相变液冷技术。沙超群介绍说，绝缘冷媒的相变潜热是比热的一百倍，换热效率高、安全性好，冷媒与发热器件直接接触，能一次性解决全部元件的散热问题，同时能大幅提升系统的可靠性。

  超级计算机应用向云服务和数据处理延伸

  E级计算机最大挑战是什么？曙光公司副总裁邵宗有说，应用。所以我们就看到了曙光系的崛起。比如在政府大数据方面，曙光易通创造性地利用生物特征识别与云计算技术相结合的身份认证云为10亿中国人提供身份认证服务;在科学大数据方面，中科星图利用互联网+空天大数据增值服务撬动信息消费市场;在安全大数据方面，与中科院信工所联合研制安全服务器，开展安全大数据项目。

  历军说，在E级应用创新方面，我们希望把传统的超级计算机应用向云服务和数据处理延伸，在EB级海量数据中挖掘应用的价值。在这些数据挖掘的过程当中，数据的存储、管理、分析、挖掘等等方面都需要高性能计算机技术的配合。

  邵宗有表示，高性能计算机的销售结构发生了很大的变化，你会发现已经有1/3的高性能计算机是用于数据处理。大数据时代的兴起为高性能计算机打开了一条通天大路，打开了更广阔的市场。曙光的企业战略也就发生了变化，我们要把超级计算机跟应用、服务结合起来。

  “在过去一年里面，我们已经做了两个E级的应用。一个是我们跟科学院电子所合作，联合投资成立航天星图，航天星图提供全球领先的空天数据系统和服务。另外一个就是联合中科院大气所建立中科三清，就是要建的科技治霾的精准性。我们希望中科三清通过曙光的超级计算机跟环境数据的结合打造一个面向生态大数据的平台，建设一个天蓝、地绿、水清的世界。”邵宗有如是说。

  目前曙光在地球模拟和地球观测的应用已经取得了一定的成绩，未来，在人脑模拟、癌症的精准治疗以及预测犯罪等重大领域也会进行相应的研究，从而实现应用落地。

  结语

  E级超算已经成为众多超算厂商争夺的焦点，在此次IDIC2016上，曙光披露了E级高性能计算机原型系统研制项目。这让我们看到了中国厂商在争夺E级超算制高点方面的努力。而且我们看到曙光并不只是追求技术的领先性，同时也注重应用的落地。这显然拓展了E级超算的内涵，期待中国厂商在E级超算上的表现。