作為高通量計(jì)算技術(shù)的奠基人，中科院計(jì)算所所長、計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)副理事長孫凝暉研究員指出：未來計(jì)算的世界，將越來越清晰地劃分為兩個(gè)陣營，一支是以傳統(tǒng)做“高性能計(jì)算”為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)力量，會(huì)繼續(xù)以改良的方式去被動(dòng)適應(yīng)新時(shí)代高通量應(yīng)用的需求變化；還有一支是引領(lǐng)“高通量處理”技術(shù)的新生力量，比如中科睿芯和高通公司推出的全新的高通量眾核處理芯片與高通量處理系統(tǒng)。中科院計(jì)算所在此方向有長達(dá)十年的大規(guī)模投入與研發(fā)，現(xiàn)在到了貢獻(xiàn)產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的時(shí)刻。

生來適于“吞噬”海量大數(shù)據(jù)

“高通量計(jì)算的技術(shù)核心是‘體系結(jié)構(gòu)級(jí)的數(shù)據(jù)流思想’，強(qiáng)調(diào)高通量、強(qiáng)實(shí)時(shí)、低延遲以及易擴(kuò)展等特征，天生適合‘吞噬’海量大數(shù)據(jù)?！狈稏|睿介紹說，高通量計(jì)算的處理方式適用于互聯(lián)網(wǎng)新興應(yīng)用負(fù)載特征，可在強(qiáng)時(shí)間約束下處理高吞吐量請(qǐng)求，呈現(xiàn)出對(duì)數(shù)據(jù)的一種“吞噬效果”。

人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益驚人。據(jù)IDC最新報(bào)告顯示，到2025年，人類創(chuàng)造的數(shù)據(jù)量將達(dá)到163ZB（1ZB=1000EB），是2016年的10倍。

“人類將徹底淹沒在數(shù)據(jù)之中，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理對(duì)瞬時(shí)吞吐提出了更高的要求，傳統(tǒng)的高性能處理器已經(jīng)無法滿足未來數(shù)據(jù)中心的負(fù)載特征，僅靠設(shè)備的堆積已經(jīng)無法真正解決問題?！狈稏|睿舉例說，諸如Google、Facebook這樣的新興互聯(lián)網(wǎng)公司，需要數(shù)據(jù)中心能夠提供億級(jí)并發(fā)請(qǐng)求訪問的能力，同時(shí)保障QoS。因此，數(shù)據(jù)中心應(yīng)用將從以前的“求快”變?yōu)椤扒蠖唷?，服?wù)器處理器芯片也相應(yīng)地從傳統(tǒng)追求單個(gè)任務(wù)的“快”，變?yōu)閱挝粫r(shí)間處理任務(wù)數(shù)量的“多”。

相較于傳統(tǒng)高性能處理器，高通量處理器更注重單位時(shí)間任務(wù)處理量的提升，特別適用于解決數(shù)據(jù)中心任務(wù)相對(duì)獨(dú)立且訪存比例大的難題。而在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)處理效率是系統(tǒng)最關(guān)鍵的指標(biāo)。

據(jù)Synergy Research最新報(bào)告，2017年全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量由300家增至390家，且2018年沒有絲毫放緩的跡象。此外，絕大多數(shù)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心仍位于美國，占全球44%，遙遙領(lǐng)先于位居第二的中國（8%），國內(nèi)數(shù)據(jù)中心需求仍將呈爆發(fā)式增長。這從另一個(gè)角度說明，我國在大數(shù)據(jù)處理核心引擎上面還是很落后的，我國的大部分工作都集中在應(yīng)用層模仿與創(chuàng)新，在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)核心層的技術(shù)努力非常欠缺，核心技術(shù)基本都是采用美國的方案。

中科睿芯李文明博士在會(huì)議上做SmarCo報(bào)告

高通量芯片設(shè)計(jì)是高通量計(jì)算的核心

高通量計(jì)算擅長將“數(shù)據(jù)在流動(dòng)中被處理”，這有效避免了反復(fù)訪問存在效率與能耗上的損失。中科院計(jì)算所副研究員葉笑春博士解釋說，像人腦一樣，數(shù)據(jù)流思想擅長“并行”和“不規(guī)則運(yùn)算”，這從根本上解決了海量數(shù)據(jù)處理多樣性的問題。同時(shí)，與人工智能契合的數(shù)據(jù)流思想，也為研制具有通用性、高通量特性的普適人工智能芯片奠定了基礎(chǔ)。葉笑春介紹說，中科睿芯研發(fā)的最新一代面向數(shù)據(jù)中心高通量應(yīng)用處理的眾核處理器SmarCo，相對(duì)于傳統(tǒng)高性能處理器在能效比方面有一個(gè)數(shù)量級(jí)以上的提升。

相較于GPU，高通量芯片在AI、圖計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈等方面有著顯著的性能優(yōu)勢。中科睿芯將發(fā)揮在高通量體系結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)高通量整體解決方案，為智能時(shí)代提供最直接的高通量計(jì)算產(chǎn)品和服務(wù)。

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