如何将高性能计算机发展成为更加普及性的计算工具？

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#111723#算力、数据、算法，这三者被称为智能时期的”三因素”，同时也是数字化开展的中心动能。

由中国盘算机学会主理，中国盘算机学会高机能盘算专业委员会、郑州大学、郑州航空港经济综合试验区承办，并行科技协办以”新超算、新基建、新经济”为主题的HPC CHINA 2020大会于9 月28日-30日在郑州举行。本届大会采取线上线下联合的情势，通过云端论坛、云端展览、云端赛事、颁奖等多计划停止。
为期三天的本次大会是海内超算范畴的学会专家齐聚一同的嘉会，与”德国ISC”、”美国SC”并驾齐驱，被誉为天下三大超算嘉会之一，曾经历经15载积淀。停止9月29日晚，通过大会云平台观看直播人数6.6万，阅读人次达175万，更表现出来超算的宏大魅力。
据悉，本次大会约请了英特尔、遐想、并行科技、中科曙光、华为、阿里巴巴等数十家HPC范畴头部企业，从落地案例联合利用产物等行业建立者角度，探究以高机能盘算行业和鲲鹏生态盘算工业为代表的多样性算力行业代价和开展偏向。
正如咱们开篇提到的，智能时期下，算力、算法和数据处在一种螺旋式的晋升关联中，特别是当算法遍及和数据积累到达一个新的水平时，对算力的渴求将变得十分急切。数据的增加，为高机能盘算、人工智能以及多样性算力供给了丰沃的实际泥土。反之，多样化的营业需要场景也对算力提出了宏大的需要。
那末，怎样激起海量数据的潜伏代价？怎样借助于海量数据停止摸索，发掘该工业新营业增加状态？面临当下宏大的盘算需要与人工智能带来的差别化转变，将来高机能盘算应当向那边去？怎样让高机能盘算对民众平常生涯、社会经济开展发生宏大推进力？在本次大会上，这些成绩都显现出了谜底。
作为HPC行业最主要、范围最巨大集会，本次HPC China 2020遭到了行业极大存眷，中国工程院院士刘炯天和中国迷信院院士陈国良为本次大会致辞，中国迷信院院士曾庆存、中国工程院副院长&程院院士陈左宁、中国工程院院士邬江兴、中国工程院院士孙凝晖宣布主题报告。即使遭到疫情影响，线下集会仍然是人头攒动，交换与进修的气氛十分浓重。
中国迷信院院士、2019年度国度最高迷信技巧奖取得者曾庆存是大会的第一名主题讲演人。虽已有85岁高龄，然而曾院士仍然精力矍铄，报告时声如洪钟。在谈到获得的成绩时，老迷信家更多将其归功于群体的气力，”我仅仅是个讲演人，这个任务是快要十个单元独特尽力的成果，包含天然迷信任务者和盘算，以及盘算机的迷信和技巧任务者搞出来的”。
不居功不自负，仅仅是这些金子般的品德就值得咱们进修，更况且曾庆存在学术上仍然处于当先。他的讲演标题是《中国迷信院地球体系形式（CAS-ESM）》，曾庆存从寰球大气环流形式、大陆环流（含洋冰）形式、地球表层物理等多个角度剖析了CAS-ESM的特征，并夸大了高机能盘算的宏大推进力——大范围高效盘算的详细算法和软件，存在盘算速率快、盘算精度高，可长时光持续盘算，盘算进程可及时监控等特色。据悉，现在CAS-ESM-2大范围数值摹拟成果已加入国际耦合形式比拟打算CMIP6，其分体系形式也已试用于气象、气象灾祸的及时猜测。
中国工程院副院长、中国科协副主席、中国工程院院士陈左宁是第二位报告人，她的报告标题是《人工智能停顿对算力需要剖析》。话说人工智能现在曾经成为了全部IT行业存眷的利用，绝对于传统HPC来讲，人工智能更切近生涯，也能够更便利的转化为出产力，因而人工智能的存眷度外行业中始终居高不下。
陈左宁从系统架构和软件栈生态利用的角度对现有AI利用停止了剖析，缭绕人工智能范畴的典范算法，先容了几类基础算子的可扩大性，典范深度神经收集盘算访存比，并比拟了AI盘算与传统迷信盘算的差别。在报告的最后，陈左宁也夸大了翻新的主要性，”从会合式到散布式疏散静态的需要，从以盘算为核心到以数据为核心，从面向盘算机专家到面向数据剖析分居。感知、认知到决议，现实上是一个闭环，叫云边端，智能要把它联合起来。固然另有保险隐衷的成绩，都须要咱们的构造翻新。”
第三位进场的院士是中国工程院邬江兴院士，与之前谈传统盘算差别的是，邬院士的讲演主题是《打造AI时期集成电路标记性的芯物种》。在邬院士看来，现在数据增加远弘远于盘算和存储摩尔定律速率，大范围体系采取堆砌式工程技巧线路难认为继，古代工艺对单芯片盘算性遭受瓶颈。
为此，邬院士提出了以SDSOW为中心的新一代信息基本设备。SDSOW名为晶上体系，是将差别功效、差别工艺的Chiplet（芯粒）像沉积木一样组装和集成到晶圆上，通过复用芯粒可疾速组装成异构、异质、异工艺的大范围庞杂体系。
邬院士特别提到了当下热点的芯片成绩以及中美科技的竞争。在他看来，只有推翻工程技巧线路、攻破界限前提约束，将SoC升维到晶上体系，将IP复用晋升至芯粒复用，将2D封装进级至2.5D/3D封装，将单一工艺拓展最多种工艺，将硅基资料拓展最多种异质资料，借助晶圆级集成具有的自然高带宽、低功耗、低耽误、低本钱和高密度等连乘增益，才干够无效破解超大范围芯片和大型信息基本设备面对的开展困局，实现”换道超车”。
“从明天这个时光点今后看，面对十分多的挑衅”，进场的第四位院士是中国工程院院士孙凝晖，他的讲演标题是《高机能盘算机的多少困难》。作为上一任高机能盘算专家委员会主席，高机能盘算机范畴的顶级专家，孙凝晖十分明白中国高机能盘算开展的近况与痛点，他所说的挑衅也包含了——高机能盘算机的评估指标、怎样在功耗限度下寻求极致机能、怎样将高机能盘算机开展成为愈加遍及性的盘算东西以及怎样晋升多种庞杂利用的现实盘算速率等成绩。
恰是看到了这些开展中的艰苦，看到了高机能盘算缺少优化与利用情况的困局，孙凝晖也提出”是不是能够通过一种智能调优器的方式，把一些优化的形式，主动的放到调优器外面，处理这成绩”。在他看来，迷信家们只有一心于本人的研讨任务，而高机能盘算的优化则能够交付给体系主动实现。这也是”咱们感到超算进一步走向智能时期所必需要处理的成绩”。
一样指出高机能盘算利用开展困难的另有北京航空航天大学教学钱德沛。作为29日的首个讲演中，钱德沛停止了主题为《新情势下高机能盘算开展面对的挑衅和义务》的讲演，从天下各国E级超算开展、中美科技竞争和中国超算E级打算的三个角度剖析了当下超算面对的挑衅。
钱教学表现，当下中国须要开展超算，重要仍是处理芯片与优化的成绩，特殊是追求能否可能采取略低规格的芯片实现超合计算。在他看来，这类可能性是存在的，认为超算与手机、条记本等家用产物差别，是公用平台，因而也须要专门的优化。在杰出的优化前提下，超算平台即使是采取14nm乃至28nm的工艺，但仍是能够到达天下当先的程度。
恰是为了推进中国超算的开展，晋升超算竞争力，打造中西部地域科技翻新洼地，进而为河南工业进级和转型开展供给无力支持，2019年4月19日，科技部复函批准河南省筹开国家超等盘算郑州核心，这也是中国第七家”国字头”的超算核心，开启了华夏地域超算的新时期。
为此，在本次大会上，郑州大学国度超算郑州核心教学、河南省超算核心主任商建东也停止了题为《超算人材团队建立思考》的讲演。在讲演中，商建东简述了郑州超算请求的初志，并先容了超算核心的情形，更探究了人材培育的主要性。
对于超算利用来讲，除了硬件机能的当先以外，更主要的仍是软件平台可能支撑，以及有对应的人停止优化和保护。为此，郑州大学、郑州超算也把人材培育作为将来任务的重点。为此，郑州大学特殊建立了”高机能盘算研讨所”，下辖”并行盘算”、”自立可控”、”利用研讨”、”量子盘算”等4大试验室，为郑州超算人材培育添砖加瓦，为超算利用供给新颖血液。
说到利用和优化，就不能不提到业界有名的超算平台公司、也是本次大会的协办方——并行科技。”十分容幸终究第十次站在大会的讲演台上，我应当是独一一个保持十年的人”，说这话的是并行科技董事长陈健，也是超算云利用的踊跃推进者之一。
我意识陈健是在2012年的HPC China大会上，事先给我印象最深的就是陈健定制了7-8件印有超算云利用顺序的打扮，通过员工展现的方法先容了并行科技的效劳才能，这类离奇的方法也让在场的世人感到线人一新。事先并行科技还只是供给软件和体系层面的运维效劳，而现在随同着云营业开展却成为了全部超算行业的领头羊。
固然现在的状态仍然不能让陈健满足，在报告中他直言中国超算云的利用仍然处于很低的程度。”2019年中国高机能的盘算市场范围在281亿，而去租用私有云的比例只有3%”，陈健说。确实出于洽购心思，很多中国企业或许机构都市抉择自行购置超算平台，即使这些平台的运维须要大批的本钱，但仍然如是。
为此，陈健将超算利用分为三大类——尖端超算、通用超算和行业超算。这此中，”尖端超算”重要承载的是尖端科研名目或许国度名目，以是它对于盘算才能和数据保险的请求极高，这部份个别是由国度级的超算平台承载，比方刚刚咱们提到的神威太湖之光和河汉二号等平台，然而对于通用超算和行业超算来讲，这些贸易化的超算都能够借助并行科技供给的中国超算云来实现。
并行超算云的最大利益就是简化了利用与调优任务——传统超算利用中，很多教学或许研讨院都须要本人停止优化，不管他们专业是学的大气物理仍是生物基因，都要专业的盘算机代码优化常识；然而再并行超算云上，并行科技曾经供给了浩繁针对专业优化的软件，科研人士无需再度优化或许费劲的去找顺应平台，也就大大下降了超算利用的难度，一心致志搞科研，舒舒畅服用超算。
始终以来，HPCChina都是海内超算范畴的顶级嘉会，固然受疫情影响本次大会的范围小了很多，然而在内容分享上却并没有涓滴的缩减。现场，来自中国迷信院、中国工程院的4位院士都停止了主题报告，加上郑州大黉舍长、中国工程院院士刘炯天和中国迷信院院士陈国良的致辞，缺席本次大会的院士到达了6位之多，也是前所未有的科技盛况。
这正反映了中国盘算行业的发达开展和超算利用的一直晋升。始终以来，超算总被以为曲直高和寡，只有科研利用范畴才干望其项背。然而正如陈左宁院士所先容的，跟着人工智能利用的开展，越来愈多的利用都曾经互联网化，高机能盘算也随同着人工智能的开展进入遍及阶段。现场除了几位院士以外，也有来自英特尔、遐想、中科曙光、并行科技等企业的担任人登台谈话，先容他们对于工业开展的懂得及市场化的处理计划产物。
一枝独秀不是春，百花齐放春满园。要想让高机能盘算、想让超等盘算行业发达开展，实在最主要的仍是来自于产学研用等多个方面的协力支撑。
这一次HPC China大会上，咱们看到了科技界、企业界、高校等浩繁佳宾的到来，各人在亲热、友爱的学术气氛中停止交换，独特推进中国超算奇迹的开展，这也偏偏合乎HPC China大会的初志。
将来更好，超算更强。   义务编纂:pj
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