冠亞軍清華大學和臺灣清華大學合影

作為一次國際性的超算大會，ASC13吸引了包括俄羅斯、韓國、沙特、中國香港和中國臺灣等多家大學參與，在現(xiàn)場我們也有幸看到了來自韓國、新加坡和日本的高性能計算專家。會后，針對本次大賽及亞洲地區(qū)超算發(fā)展趨勢等問題，諸位專家進行了精彩的解答。

受訪的各位專家

參與本次采訪的專家分別為(從左至右，如上圖)——新加坡科技研究局計算機資源中心資深主任Michalewicz Marek、韓國蔚山科學技術(shù)大學超級計算中心主任Sung Youb Kim博士、日本東京工業(yè)大學教授Satoshi Matsuoka和浪潮集團高性能服務器產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍。

亞洲四國的高性能計算發(fā)展

新加坡科技研究局計算機資源中心資深主任 Michalewicz Marek

新加坡科學院超算中心全稱為Agency for Science,Technology and Reseach，是新加坡地區(qū)首屈一指的超算中心，并曾于2012年與龍芯展開合作，向用戶提供基于MIPS架構(gòu)的高性能計算服務。在談到新加波超算發(fā)展的現(xiàn)狀時，Michalewicz Marek主任表示——在過去的40年當中，新加坡成功的從一個勞動密集型的社會，轉(zhuǎn)向了一個基于智力的社會。我所在的單位是新加坡科學院，現(xiàn)在已經(jīng)有了5000多位在各個領域工作的科學家，包括生命、數(shù)據(jù)、計算機等等。他還談到——除了新加坡科學院之外，新加坡還有其他四所高校，在HPC上面比較有建樹的高校主要是南洋理工大學和新加坡國立大學。在不久的將來，新加坡也會有一個國家級的超算中心，這個超算中心不僅僅是在計算機方面的研究工作，同時也是在研究網(wǎng)絡方面的工作。

韓國蔚山科學技術(shù)大學超級計算中心主任 Sung Youb Kim博士

在我們傳統(tǒng)意義上的“亞洲四小龍”(也就是Newly Industrial Economics，新興工業(yè)經(jīng)濟體)中，除新加坡之外，韓國近幾年的高性能計算發(fā)展水平也非常迅猛。韓國蔚山科學技術(shù)大學超級計算中心主任 Sung Youb Kim博士更多則是從超算所帶來的經(jīng)濟和社會效益來看待HPC的發(fā)展問題。他表示——超級計算機可以解決很多實驗室和工程中里解決不了的問題，如核能研究、宇宙探索、飛行器設計等等，這也是為什么很多國家投入科研基金來進行這方面的基礎硬件建設、軟件開發(fā)等工作。但是超級計算機不僅僅是只服務于科研界，它同時也應用于社會生產(chǎn)的各個方面，超級計算機會變得越來越重要，發(fā)展超級計算機是各個國家政府責任。

東京工業(yè)大學教授Satoshi Matsuoka

受訪的日本專家東京工業(yè)大學教授Satoshi Matsuoka在HPC行業(yè)享有盛譽，也是ACM協(xié)會的成員(即ISC和SC專業(yè)成員，編者注)。他在采訪中談到，日本政府非常重視HPC的發(fā)展，早在很多年前日本便開始了高性能計算機的研發(fā)，日本最新的高級計算機K-Computer目前世界排名第三，亞洲排名第一。目前日本政府已經(jīng)投資了一億美元來促進HPC的建設，而且這種投入還在繼續(xù)。從發(fā)展的角度來說，日本政府目前已經(jīng)著手開發(fā)百億億次最先進的超級計算機，并且希望通過HPC來加強推動科技、工業(yè)等各個方面的發(fā)展。

在談到HPC發(fā)展的社會意義時，Satoshi Matsuoka表示：首先，HPC作為一個工具，它能夠有利的促進科學技術(shù)的發(fā)展;第二，由于HPC的一些促進作用，工業(yè)從原來只能從實驗中得到數(shù)據(jù)，發(fā)展為現(xiàn)在定量的去做預測，比如現(xiàn)在很多大型設備的設計;第三方面，HPC等科學技術(shù)實際上是在有力的促進IT工業(yè)的發(fā)展，它是IT工業(yè)發(fā)展的引擎，未來甚至可以考慮借助手機進行高性能計算。

浪潮集團的高性能計算總經(jīng)理劉軍

最后發(fā)言的是來自浪潮集團的高性能計算總經(jīng)理劉軍，他談到了目前國內(nèi)超級計算機的發(fā)展及浪潮對于這些發(fā)展所作出的努力和貢獻。劉軍表示——在各個重點行業(yè)應用方面，中國超算的發(fā)展力度非常大，比如說在大學，在科研院所，在石油、氣象、氣候、航天、制造等行業(yè)的超算應用都取得了新的進展。尤其我們看到從中國政府對于科研和教育的投資在不斷的加大，我們能夠看到的像上海交通大學，像清華大學，都能夠投資幾百萬美元來建設一個校極的超算中心平臺，來服務于我們的科學家和教授們，來開展科研創(chuàng)新工作。

不過在看到快速發(fā)展的同時，劉軍也談到了國內(nèi)超算環(huán)境發(fā)展的阻礙，比如硬件的建設、人才的培養(yǎng)和應用軟件的研發(fā)。對于這些因素，劉軍表示這正是浪潮集團主辦ASC13大賽的目的，通過這樣的比賽可以讓大學生更多的熟悉超算應用、了解并掌握超算運行的特性，分析并解決其中出現(xiàn)的問題，提出改進的合理化訪談。同時他強調(diào)：人才的培養(yǎng)在國內(nèi)超算發(fā)展中至關(guān)重要，如何保證人才培養(yǎng)的連續(xù)性，減少超算人才的流失依然是擺在中國超算面前的迫切問題。

結(jié)合本次ASC13，劉軍表示今年各個參賽隊伍的表現(xiàn)都很不錯，競爭非常激烈，浪潮作為主辦方將會支持勝出的冠亞軍隊伍進軍ISC大學生超算大賽。

日本K-Computer與手機超算的應用

K-Computer是目前亞洲最快的超級計算機，世界排名第三，性能是天河一號A的近5倍。在談到日本超算應用普及程度的時候，Satoshi Matsuoka教授表示——在K-computer的應用方面，日本政府投入了大量的資金，比如在幾個主要方面，生物、生命科學、納米科學、環(huán)境、氣侯科學、制造業(yè)、基礎教育等。在每一個方面，日本政府每年投入2到3千萬美元的來支持應用，而且在日本的工業(yè)界，很多大公司都積極的投身到K-computer的應用當中，比如在汽車工業(yè)方面，很多大公司他們都已經(jīng)競相宣布，要使用K-computer來促進汽車設計和使用測試。另外有一個公司是制藥公司，也宣布了要用K-computer來促進藥物設計研究。

Satoshi Matsuoka教授還談到，其實除了K-Computer之外，日本還有很多大型超級計算機，也在不同程度上支持了工業(yè)界的發(fā)展。Satoshi Matsuoka教授認為對這種大型計算機的應用，尤其是在商業(yè)方面，對于不同的公司有不同的影響。大公司往往有更多的資源，不管是在資金上，還是人力方面，或者是知識的積累，使得他們有足夠的資源去運用這些超級計算機。然而對于小公司，他們有各種各樣的困難，比如說資金、人力和知識方面。我們需要鼓勵小公司能夠更多加入到應用超級計算機的行列中來。

談到高性能計算和手機超算的異同，Satoshi Matsuoka教授認為——在未來，我相信手機計算和高性能計算會互相融合、互相促進。這是因為它們有共同點，第一方面，是兩者都發(fā)展很快，以每年百分之百的速度在快速增長。另一方面，它們也有共同的挑戰(zhàn)，也就是在能耗方面，這個能耗也同樣意味著需要更長使用時間的電池(或耗電)。我們不可能去建立一個核電站來支持這些高性能計算，或者是數(shù)據(jù)中心。目前看來，要讓我們的應用更加快速，最主要的辦法是采用定制化，我們現(xiàn)在所用的處理器，不管是ARM還是GPU，它們都會在未來的一段時間內(nèi)會快速的發(fā)展。我相信通過這些技術(shù)的發(fā)展，高性能計算和手機計算都會得到顯著的提高。最后我需要強調(diào)一點，實際上不僅僅是我們的ARM可以用來支持HPC，同時，我們現(xiàn)在HPC也有很多項目是在考慮基于ARM處理器來發(fā)展的。

對于這個熱門的話題，Marek michalewiz主任也有自己的見解。他認為——就手機計算和高性能計算方面，在中國也有一些發(fā)展，有一個叫IQ架構(gòu)的一個新想法，實際上也是整合了ARM和GPU的技術(shù)。所以我們可以看到，在手機計算方面，在高性能計算和手機計算融合方面，不是一個國家在單打獨斗，應該是國際層面的合作。我相信這樣一個架構(gòu)不僅是在加利福尼亞州有，同時現(xiàn)在在深圳有家公司也在做這方面的貢獻。通過他們的共同努力，我相信這樣一個新型的架構(gòu)，不僅有助于手機計算，同時也有助于高性能計算。

Xeon Phi協(xié)處理器與GPU加速器的優(yōu)劣

去年11月的SC12大會上，英特爾展示了最新的至強融合協(xié)處理器，也就是我們俗稱的Xeon Phi。它的出現(xiàn)直接引起了NVIDIA的高度警惕，畢竟GPGPU加速目前已經(jīng)成為了超算行業(yè)應用的主流，而Xeon Phi顯然是采用同樣的異構(gòu)運行模式，而且與GPGPU形成了新的競爭關(guān)系。半年過去了，各位專家對此是如何看待的呢?Marek michalewiz主任率先發(fā)言，他表示目前還沒有看到Xeon Phi的實物，更不要說測試與應用層面，但同時他也提到在未來幾周內(nèi)會有Xeon Phi產(chǎn)品送到新加坡實驗室。

至強融合協(xié)處理器

韓國的Sung Youb Kim博士則表示剛剛應用過Xeon Phi，但是目前在內(nèi)存優(yōu)化和加速比上并沒有取得特別好的效果，進而他表示目前由他來談這個問題的時機并不合適。

相比于之前的二位，日本的Satoshi Matsuoka教授則要更直接一些，他認為“現(xiàn)在來評價孰優(yōu)孰劣是一個非常危險的事情”。同時他也提供了一個新的思路，即——代碼移植的簡單性與實際的應用加速效果并無直接的關(guān)系。之前Xeon Phi一直在強調(diào)基于X86代碼移植非常容易，但是NVIDIA最近也推出了全新的OpenACC的編譯器。通過這樣一個新的編譯器，同樣會非常容易的把以往CPU代碼等老代碼輕易到新型的處理器上。因此，是否易于移植代碼和把應用做好，做快是完全不同的兩件事。他甚至直言不諱的說道——基于現(xiàn)有的GPU和英特爾Xeon Phi公布的版本來看，GPU的性能的確還是要好一些，但是所有這樣的對比，都是基于現(xiàn)有這樣處理器和和編譯器的情況來看的。

高性能計算與政府投資

這是一個相當敏感的問題，因為截至目前絕大多數(shù)(或許是100%)的超算中心都是由政府出資興建的。對于這樣政府出資的項目，如何能夠體現(xiàn)出項目的成功與否呢?新加坡Michalewicz Marek主任覺得通過招商引資，吸引世界頂尖的高科技企業(yè)進駐，通過他們的納稅實現(xiàn)超算中心的運營是一種良性的方式;韓國Sung Youb Kim博士則認為高性能計算研究是科學探索，是人類對這種高技術(shù)、高新產(chǎn)業(yè)的探索，因此國家投入這一部分科研經(jīng)費是必要和必須的。

日本的Satoshi Matsuoka教授則通過K-computer幾近流產(chǎn)的投資案例證明了高性能計算對于政府的有效性，他表示——在2009年，K-computer差一點被銷項了，因為當時的一些官僚主義和做這個項目的科學家，他們內(nèi)部有一些分歧。他們無法向整個社會說明投資這么多錢如何給這個社會帶來什么樣回報，他無法通過政府官員的一些考核。當時有很多報紙、雜志和評論家都說，為什么我們的政府要向高科技屈服，他們當時面臨很大的壓力。這也反映出來了這樣一個問題，一般小型的機器是很容易得到社會認可的。但是對于這種大型機器，到底如何讓它對社會產(chǎn)生更大的回報，這是一個值得大家討論的問題。最后，Satoshi Matsuoka教授則提到在2019或2020年，日本將建設下一代的超級計算機，它的計算能力肯定比現(xiàn)有的K-computer更加強大。如此說來，日本政府已經(jīng)看到了高性能計算對于發(fā)展的必要性。

說到中國超算發(fā)展的現(xiàn)狀，可能在爭議性方面比其他幾個國家都要好許多，因為我們在上小學的時候就知道社會主義的特點就是“集中力量辦大事”。對此，劉軍先生則認為——高性能計算是一種基礎設施的建設，類似于國家的那種高鐵建設，建高速公路。對于后兩者，很少有人會提出質(zhì)疑，因為這是一種基礎設施，不是作為某一個單位的業(yè)務工具而存在。高性能計算也是同樣的道理，它并非服務于某一家公司，而是全社會、全民的財富。

后記：前國務院總理溫家寶在十一屆全國人大一次會議上作政府工作報告時曾表示：“基礎科學和前沿技術(shù)研究得到加強，取得高性能計算機、第三代移動通信、超級雜交水稻等一批重大創(chuàng)新成果，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)和市場競爭力的產(chǎn)品”。如今，高性能計算在中國的發(fā)展方興未艾，繼天河一號、天河一號A之后，天河二號也在緊張的研發(fā)與建設當中。中國已經(jīng)成為了國際HPC舞臺上不可忽視的力量，世界第一的榮耀和眾多企業(yè)的應用使得中國的HPC行業(yè)快速發(fā)展。不過我們也應當看到，國內(nèi)的HPC行業(yè)依然是大企業(yè)應用居多，如何吸引中小企業(yè)參與其中是我們迫切面對的問題。而除了硬件建設之外，應用軟件的研發(fā)和人才培養(yǎng)也應該需要可持續(xù)化的發(fā)展道路。中國的高性能計算，剛剛上路。

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