Top500折射出的国内外HPC落差

　　更快的速度可以让我们更准确地按照天气进行着装，更快的速度可以让我们更精确地找到昂贵的石油，更快的速度可以让我们更多地了解生命的奥秘……所有这一切都在推动着超级计算机的发展。

　　比特网(Chinabyte)7月18日评论(王允)

　　人类对于速度的追求是无止境的。哪怕我们面前的厂商非常得意地说，追求速度是因为有需求。但是人的欲望在需求出现之前便先以到达。更快的速度可以让我们更准确地按照天气进行着装，更快的速度可以让我们更精确地找到昂贵的石油，更快的速度可以让我们更多地了解生命的奥秘……所有这一切都在推动着超级计算机的发展。正当国外的超级计算机正在为体系结构、编程模式发愁的时候，我们还在想，如何在计算能力上追赶国际水平。

　　笔者无意挑起看官的爱国情绪，也并无奚落国内厂商之意。我们总是说，机器只分应用好坏不分产地如何，只是每每看到超级计算机榜单的时候总是有意或者无意寻找“MadeInChina”的痕迹暴露了我们的在乎。而在在乎之余，总得让我们看到差距到底在哪里。

　　第31期的世界超级计算机Top500榜单由于加入了能效测试更加受人瞩目。由于芯片供应商推迟供货，曙光最新的超级计算机5000A错过了这一次超级计算机Top500的榜单。但是按照按照国际通行的计算机运行速度测试标准，它的运算速度超过每秒160万亿次，运算能力相当于世界第七。从性能上，这台中国造超级计算机仅次于IBM安装在德国尤利希研究中心的一套运算速度居世界第六的“蓝色基因”系统。

　　同时，由于采用创新设计和低功耗控制，占地面积约75平方米的曙光5000A满负荷运行时耗电量为700千瓦/时，比世界500强中多数对手要省电得多。

　　曙光一位副总裁称将一定会参加11月份的榜单排名。不过届时能否进入前十还是未知数。浪潮的一位高管曾经提过，目前在服务器领域，任何创新领先优势都只有半年。在发展速度明显超过服务器发展平均速度的HPC领域，领先则更不容易维持。“蓝色基因”在去年11月的排名中还高居世界第二，仅仅7个月后就落到第六。

　　然而计算能力并非最关键的问题。在民用机体系结构、专用超级计算机以及体系结构和编程模式等多方面，国内的差距还很明显。

　　在国内民用机体系结构上，基本上所有的高性能计算部署都是基于通用商用部件的cluster结构，而国外体系结构则呈现多样化。例如Cray和IBM都是采用MPP结构的机器。曾经参加了本次在德国德累斯顿市举行的世界超级计算机大会的一位中国专家表示，Cell芯片是一个创举，roadrunner(走鹃)应该是业界第一台使用众核芯片，并且是异构的超级计算机，它采用了Cell和AMD皓龙处理器的混合模式。至于Cray，其机器继续保持了半定制，其性能非一般cluster所能比拟。相对国内普遍采用的cluster结构，MPP(massivelyllelprocessing，大规模并行处理)经常被很多人指责为落后、过时的结构。

　　该位专家表示，在专用机发展方面，国外相当多的有极强创新意识的小厂商研发出了专用超级计算机，芯片全部采用定制，用于解决某一方面的问题。千万不要小看这些专用机，若干年后，总有部分技术会被主流技术所吸收，从而推动业界的进步。

　　曾经的Cell芯片就是这样进入主流的。

　　当我们还在沾沾自喜地雀跃于Top500中位于有12个位于中国的系统时，不妨仔细地查看一下，这些系统中有几套是自主研发?看到榜单上，仍然充斥着的是IBM、惠普等一些更为强势的企业。

　　在体系结构和编程模式方面，国外正在进行大规模的研发，不难想象，新一轮更高层面的差距即将面世。并行编程模式虽然被憎恨了多年，但还是未能摆脱。新型编程模式和语言的开发也正在进行，一旦成果出来，差距恐怕会进一步被拉大。能效当然是我们需要关注的地方，但是在架构上，我们要走的路还很长。