2014年11月6日-8日，由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會主辦，廣東工業(yè)大學(xué)、北京中科超算信息咨詢有限公司協(xié)辦，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會高性能計(jì)算專業(yè)委員會、中山大學(xué)共同承辦的 “2014年全國高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會” (HPC China 2014)”已于昨日成功召開，全國高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會CCF HPC China創(chuàng)辦于2005年，至此，大會已是第九次成功舉辦，來自學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的專家齊聚在一起共同探討中國高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展。

中國工程院院士 李國杰也來到了HPC China 2014大會現(xiàn)場并且發(fā)表了題為《高性能計(jì)算的困境和出路》的精彩主題演講。演講的主題分為三部分，分別談到了高性能計(jì)算為什么會陷入困境、E級計(jì)算如何滿足國家戰(zhàn)略需求、高性能計(jì)算如何找到出路。

高性能計(jì)算為什么會陷入困境

首先李國杰院士回顧了歷史上犧牲的性能“英雄”，對應(yīng)用面過窄、發(fā)展戰(zhàn)略失策、不重視生態(tài)構(gòu)建、不重視市場等等導(dǎo)致失敗原因進(jìn)行總結(jié)，追憶、緬懷過去的性能先烈的失敗經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，以儆后人。

高性能計(jì)算的發(fā)展已經(jīng)從追求性能優(yōu)先的90年代、發(fā)展到后來的市場優(yōu)先階段，如今正在進(jìn)入以效率為優(yōu)先的第三階段。

市場優(yōu)先的第二階段，機(jī)群一統(tǒng)天下，代表技術(shù)Cluster。

P級之前，速度和應(yīng)用性能每十年提高三個(gè)數(shù)量級。

到了效率優(yōu)先的后P級時(shí)代遭遇了“效率墻”，性能增長緩慢，功能接近了極限。

高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展面臨三大困境。

E級計(jì)算如何滿足國家戰(zhàn)略需求

用20億元做一臺E級機(jī)器，什么重大應(yīng)用配得上這個(gè)投入?對國家戰(zhàn)略需求的貢獻(xiàn)是什么?20億元投入之后，對產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升的拉動作用是什么?

列舉HPC對產(chǎn)業(yè)技術(shù)拉動的案例引出什么應(yīng)用才配得上這樣規(guī)模的投資。

對E級計(jì)算投資的合理性必須是通過這種具有戰(zhàn)略意義的變革是計(jì)算來實(shí)現(xiàn)。

候選E級應(yīng)用：航空技術(shù)模擬

候選E級應(yīng)用：國家點(diǎn)火工程

候選E級應(yīng)用：平方公子陣列(SKA)項(xiàng)目，SKA即世紀(jì)最大規(guī)模的射電望遠(yuǎn)鏡陣列。

候選E級應(yīng)用：氣候研究。

提高計(jì)算機(jī)性能的技術(shù)變遷

如圖中標(biāo)示處所示，實(shí)際應(yīng)用的效率非常低。

高性能計(jì)算如何找到出路

解決效率問題的途徑之一：協(xié)同設(shè)計(jì)

計(jì)算所和曙光發(fā)展HPC的思路。基于協(xié)同設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念;計(jì)算所提出的第三代機(jī)群-Elastic Cluster設(shè)計(jì);Elastic Cluster的三大核心技術(shù)包括算法曾、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層和計(jì)算部件層。

Elastic Cluster三大核心技術(shù)之算法層，算法層的編程框架WPI。

Elastic Cluster三大核心技術(shù)之互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層，也就是Fusion Fabric。

Elastic Cluster三大核心技術(shù)之計(jì)算部件層，計(jì)算部件層又包括SPU、DPU、IPU三部分。

李國杰院士最后總結(jié)了效率優(yōu)先的時(shí)代要堅(jiān)持的四項(xiàng)基本原則：算得快、應(yīng)用廣、易產(chǎn)業(yè)化、核心技術(shù)創(chuàng)新。

李國杰院士簡介

1943年5月生于湖南邵陽，1968年畢業(yè)于北京大學(xué)，1981年獲中國科學(xué)院工學(xué)碩士學(xué)位，1985年獲美國普渡大學(xué)博士學(xué)位。 1985～1986年間在美國伊利諾依大學(xué)CSL實(shí)驗(yàn)室作博士后，研究計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。1987年回到中國工作于中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，1989年被該所聘為研究員。1990年被國家科委選聘為國家智能計(jì)算機(jī)研究開發(fā)中心主任。近十多年，主要致力于并行處理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、人工智能等領(lǐng)域的研究并發(fā)表了100多篇學(xué)術(shù)論文，合著了4本英文專著。目前擔(dān)任英文版計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)主編。

幾年來，主持研制成功了曙光1號并行計(jì)算機(jī)，曙光1000大規(guī)模并行機(jī)曙光2000、曙光3000超級服務(wù)器，領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算所研制成功龍芯CPU并主持科學(xué)院重大項(xiàng)目IPv6網(wǎng)絡(luò)研究。其中，曙光1號獲1994年中國科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎和1995年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎;曙光1000獲得 1996年中國科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎和1997年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。曙光2000和曙光3000分別獲得2001年和2003年國家科技進(jìn)步二等獎。1994年獲得首屆何梁何利基金科技進(jìn)步獎，1995年被選為中國工程院院士。2000年被評為全國先進(jìn)工作者。2001年獲得美國普度大學(xué)杰出校友獎。2002年當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士。