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中国超算被泼冷水,神威·太湖之光的软肋居然是这个

时间:01-20 来源:中国青年报 点击:

2016年11月16日,在第三届世界互联网大会"世界互联网领先科技成果发布活动"记者见面会上,"神威·太湖之光"超级计算机亮相。

2月16日,2017年世界大学生超级计算机竞赛开幕,这是一个堪称国际顶尖水平的赛事。从参赛人数来看,来自中国、美国、英国、德国、印度、俄罗斯等15个国家和地区230支高校参赛,是国际同类赛事之最。

  

开幕式上,国家863计划"高性能计算机及应用服务环境"重大项目总体专家组组长、北京航空航天大学教授钱德沛作为受邀嘉宾,在致辞中向与会专家和年轻参赛选手泼了一盆冷水:"今天的神威·太湖之光,作为世界上最快的超算,是基于我们自己的众核处理器来实现的,那么我们的软件怎么办,系统软件,工具软件、应用软件?这些是否也能跟上步伐?"

  

换言之,我们有了超一流的硬件,可是我们的软件、应用呢?

这道出了大赛举办的初衷,正如大赛发起人、中国工程院院士、浪潮集团首席科学家王恩东所说,让年轻参赛者通过挑战神威·太湖之光,筛选出更多面向未来的复合型科技精英。以此,也来回答备受专业人士关心的问题:通过超一流的计算机,我们能否做出超一流的应用来?

  

一场不同于实验室里的战役:对超算不再"盲人摸象"

至今,钱德沛还记得20多年前"尴尬"的一幕。那是1996年,他和另外一位专家去参加全球超级计算大会,"会场内外,一个中国大陆的学者也碰不到"。

  

让他没想到的是,一晃多年过去,在如今的超级计算领域,已经很难找到没有中国大陆学者身影的学术会议。更让他自豪的是,中国还发起了已经成为目前国际上规模最大的大学生超级计算机竞赛。

  

在他看来,这是一个"有长远"眼光的举动,如今不论是自然科学,还是工程技术,都离不开所谓的大数据以及计算能力的提升,"掌握计算的技能,对我们的科学教育来说是一个根本任务"。

  

遗憾的是,在国家超级计算无锡中心主任、清华大学教授杨广文看来,迄今为止,我国在超级计算领域的课程设置,与行业发展的速度仍有较大的差距。

  

杨广文还记得,将近5年前,在全球大学生超级计算机竞赛(ISC12)之前的国内选拔时,主办方通知了国内300所学校,最后参加的却只有27所,绝大多数学校之所以放弃,就在于他们没有合适的、富有创造力的选手。这也再次拷问国人在超算应用领域创造力的培养。

  

钱德沛告诉记者,我国的超算起步较晚,长期以来都存在着"重技术、轻应用,重硬件、轻软件"的问题;而相应超算人才的教育,也很难跟上趟儿,新世纪以来更是进入了贫瘠地带,不少计算机学院甚至把这个课程砍掉,导致学生没学过,不会用。

  

毕竟,超算涉及多个学科的交叉应用,诸如师资、设备的培养成本都很大,没有学校愿意专门为此调整课程设置。有的专家一针见血提到:学校花几百万上千万元购买的设备,不可能让一个本科学生轻易去碰,如果弄坏了怎么办?这个风险太大了。

  

相应地,超算大赛却为学生提供了顶级的超算设备,也鼓励学生的创新与冒险精神。今年参赛选手要进军的神威·太湖之光,就在杨广文领衔的国家超级计算无锡中心。

  

在他看来,这是一场不同于实验室里的战役,对很多从事超算工作的科研人员来说,超级计算机到底是什么模样,有什么潜能,仍在不停地摸索。那么通过比赛,让学生有一个"从头到尾"的整体性、而非"盲人摸象"般的认识,至关重要。

  

如何在世界最快超级计算机上大显身手?

神威·太湖之光究竟有多快?用数字来看,其峰值性能达每秒12.5亿亿次,也因此成为世界首台运行速度超10亿亿次/秒的超级计算机。杨广文曾表示,这台运算最快的超级计算机,性能指标超过第二至第六名5台超级计算机的总和。

  

有一个更为通俗的类比,神威·太湖之光的速度相当于普通家用电脑的200万倍。

  

为什么超算会有那么强大的能力?原因其实很简单:每台超级计算机都由大量的计算核心(计算节点)组成,计算处理问题时,这些计算核心团结协作,一起努力工作,这就是所谓的"并行计算"。和人类"人多力量大""团结就是力量"的道理无甚区别。

  

相应地,计算机科学家的主要任务,就是将计算数学家给出的算法,写成能在超级计算机上高效执行的并行程序。

  

这并不简单:正如中科院软件所并行软件与计算科学实验室姚继锋博士所说,写一本小说、抄写生字1万遍、造一辆汽车,等等,设想把这件事情交给1个人做、10个人做、100个人做、1万个人做,将会是什么情形--10个人做,就一定是1个人做的效率的10倍吗?当中有人偷懒不干活儿怎么办,又或者有人生病了该怎

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