還記得6月17日，在德國舉行的國際超算大會上，中國的超級計算機“天河二號”奪得第41屆國際超級計算機Top500排行榜的桂冠。這一讓無數(shù)國人引以為榮的成績，把中國的高性能計算機產(chǎn)業(yè)推向另一個高潮。而同時，也引發(fā)了少數(shù)人對于中國高性能計算機的質(zhì)疑——應(yīng)用能力與計算能力差距太大，甚至有人對龐大的計算系統(tǒng)嗤之以鼻，認為都是用錢堆出來的，沒有實際應(yīng)用需求。

對此，國防科技大學(xué)計算機學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，天河高性能計算機系統(tǒng)副總設(shè)計師盧凱在接受DOIT記者采訪時表示，“首先，不是有錢就能堆出這樣具有超強計算能力的系統(tǒng)，而是需要非常的強大的技術(shù)實力;其次，‘天河二號’是為了滿足廣州及附近地區(qū)的高性能計算需求而設(shè)計的，不僅針對傳統(tǒng)的高性能科學(xué)計算，而且還兼顧了當(dāng)前信息處理和分析等需求，從系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)方案等方面做了很多定制化的設(shè)計”。

支持MapReduce 天河二號打造應(yīng)用“多面手”

“天河二號”由于在設(shè)計之初不僅考慮了傳統(tǒng)的高性能計算，同時兼顧了信息處理、數(shù)據(jù)分析等需求，因此，從整機體系結(jié)構(gòu)方面、具體技術(shù)方案的方面，“天河二號”都做了很多定制化的設(shè)計，試圖打造一個能夠應(yīng)對多種應(yīng)用的應(yīng)用“多面手”。

首先，在體系結(jié)構(gòu)方面，“天河二號”一改傳統(tǒng)面向于高性能計算的架構(gòu)，采用了“異構(gòu)多態(tài)”的架構(gòu)。盧凱介紹道，這樣的架構(gòu)不僅僅能夠滿足高性能科學(xué) 計算中以計算為核心的應(yīng)用類型，同時還面向以I/O為核心的事務(wù)處理進行了優(yōu)化，采用了以中小尺寸的I/O數(shù)據(jù)吞吐為主的計算模式。整個系統(tǒng)架構(gòu)，包括I /O處理器的選擇，都考慮了這個因素。

其次，國防科大和英特爾一起合作，實現(xiàn)了微異構(gòu)的計算陣列，采用英特爾至強和英特爾至強 融核來實現(xiàn)，這樣的方式，對于我們第三方應(yīng)用軟件以及現(xiàn)有的很多軟件來說，具有較好的兼容性、適用性和易用性。

最 后，“天河二號”與“天河一號”一樣，繼續(xù)在自主方面做了很多嘗試。比如部分使用了自己的微型處理器，這也是核高基國家科技重大專項的支持，目前 自主研發(fā)微處理器主要是用于給天河二號的事務(wù)處理和信息服務(wù)方面。此外，在互連網(wǎng)絡(luò)方面也繼續(xù)針對于天河的規(guī)模和計算的需求做了優(yōu)化，在軟硬件聯(lián)合設(shè)計優(yōu) 化方面做了很多工作，能夠滿足未來更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建需求。

值得一提的是，“天河二號”針對大數(shù)據(jù)的信息處理也做了優(yōu)化，比如系統(tǒng) 管理軟件方面，采用了多層次的容錯設(shè)計和及其管理機器的自治故障管理技術(shù)等 等，使得系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)、診斷和處理故障。同時，在編程模式方面，還對“MapReduce”編程框架進行支持，這對于大數(shù)據(jù)的處理非常重要。

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)的處理是高性能計算中心未來非常重要的一個應(yīng)用方向，“天河二號”也是看到了這方面的需求。盧凱告訴記者，目前有6000多個節(jié)點已經(jīng)部署了 MapReduce的環(huán)境，并且已經(jīng)在視頻監(jiān)控等方面做了一些實際案例。如果能夠在英特爾的Xeon和Xeon Phi的微異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)下，提供可靠的、實時的海量信息處理能力，這對于整個廣州來說將是一大福音。