中国HPC乍暖还寒 龙芯3会让HPC体积更小(4)

无法回避应用软肋

为什么中国HPC产业难有大的突破呢？当记者问到这个问题时，许多国内用户及专家一致认为: “我们缺应用软件。”

众所周知，HPC之所以“高性能”并不是因为它的体积庞大，而是因为它带来的应用效能。很多业内人士应该记得，3年前国内高性能企业在一次大型招标中集体惨败，中国气象局2000万美元的大单最终被IBM以21TFlops的计算能力夺得。

然而，中国高性能不是输在21TFlops上，而是输在应用能力上。当时气象局的负责人曾这样说，高性能计算是一个专业性很强的领域，需要有专门的人才为用户提供服务。“如果你对用户在应用上的支持做不好，可以想像你的整套高性能机群的表现也不会好到哪里，这种技能需要一个时间的积累。”

教育科研是高性能计算机的热点应用行业之一，大连理工大学唐春安教授在接受记者采访时表示，在物理实验和数值实验之后，以高性能服务器为计算平台进行数值计算已经是科学研究的第三种手段，在这个领域中，中国缺乏自主应用软件，而购买国外软件的花费，甚至比采购高性能机器还要大。

中国科学院超级计算中心主任迟学斌也对记者表示，高性能计算的程序很少，能应用到工程上的就更少了。“在研发的历史上，我们一直重视有形的东西，忽视无形的东西。计算机固然很重要，但是如果在这个平台上没事可做，那也等于是浪费。”比如，在石油、气象等业务比较复杂的行业，应用软件的先进与否意味着业务的成败。所以，研发高性能服务器必须硬件、软件一手抓。

然而，“高性能计算应用软件专业性极强，一般的商业软件公司无法开发。没有长时间的经验积累和大量的资金投入，要想在短时间内开发出适合中国各行业特点的应用软件并非易事。”历军表示，高性能计算软件的发展需要国家的支持和整个产业的关注。

整个产业环境的责任

此次全球高性能计算TOP 500排行榜除了在计算速度上有了较大的提升外，还有一个让业界吃惊的变化是，印度和瑞典两个国家第一次进入了TOP 10。

如今，高性能计算已被看成是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要指标，也是世界各国竞相争夺的战略制高点。从TOP 500的榜单上可以看出，各国都在加大对高性能计算的投入。

据业内专家介绍，一直雄踞高性能计算霸主地位的美国将HPC视为提升国家竞争力的强有力的手段之一，多年来美国政府对HPC的研发投入了大量的资金。而早在2006年6月，美国科学基金会投资两亿美元用于在2011年研制千万亿次HPC。

美国暂且不说，印度一直以来给世界的印象是，它是一个以旅游和农业著称的发展中国家，在科技领域较为贫乏。然而，近年来，印度在软件外包和创新人才培养等方面取得的成就，让世界不得不重新认识这个充满潜力的国家。塔塔集团是印度最知名的工业集团，在TOP 500的排名中，塔塔集团安装的有着117.9 TFlop/s峰值性能的超级计算机，排名第四。“毫无疑问，这一切的成就少不了印度政府的大力支持。”分析人士指出。

近年来，在日益强烈的需求下，我国也大大提高了对HPC的投入。银河、神威、曙光等高性能机的研发都是国家大力支持的结果。“然而，与发达国家相比，我国在高性能计算方面的投入和政策保障方面还存在着巨大的差距。”该分析人士认为，“对于HPC领域，政府应加强对专业人才的培养，而对于那些短时间内不能见成效的领域，比如说HPC软件，政府应该多出台一些保障措施，让科技人员能够真正踏下心来做研究。”

不仅如此，在HPC领域，光有核心技术能力和政府的支持还是是不够的。中科院计算所所长李国杰院士指出，核心技术并不是技术人员想像出来的，而是用户“用”出来的。现在中国HPC缺的是让自己的核心技术在使用中成长的机会。“有几个企业能敢于并愿意使用国货呢？”

众所周知，近几年曙光之所以能在国际上的超级计算机TOP 500和中国的高性能计算机TOP 100中榜上有名，可以说是上海超算的需求“成全”了它。

曙光公司副总裁聂华说: “事实上，可以说是用户出钱让我们做技术开发。上海超算一期就投入了3000万元，软件、硬件的投资比例达到了1∶1，像这样的合作伙伴在全国都是很难遇到的。”

聂华的这种心声几乎代表了整个民族产业的心声，用户的支持其实就是促进民族企业发展的原动力。

另外，历军还谈到: “HPC本身是一个非常庞大的系统，包括中央处理器、集成电路、操作系统、安全设备、应用软件、交换设备、存储等等，任何一环的薄弱都可能导致竞争力的不足。”中国HPC要进步，需要整个产业环境都贡献一份责任心。

链接一

揭开KD-50-I的面纱

KD-50-I是在国家教育部“985工程”建设项目的支持下，由中国科技大学计算机系与中国科学院计算所通过“所系结合”的方式，以陈国良院士等为项目负责人的技术创新队伍经过艰苦努力，才于近日完成的重大科研创新项目。

2007年12月26日，以王守觉院士为主任的专家委员会对KD-50-I做出权威鉴定，认为它的理论运算峰值达到10080亿次/秒，是中国HPC国产化的一次重要突破。

据陈国良院士介绍，KD-50-I万亿次计算机采用单一机柜，集成了330余颗“龙芯２Ｆ”，理论峰值计算能力达到１万亿次，整机系统结构先进，采用了高密度节点设计技术，在高度不到４厘米的１Ｕ标准机箱内部紧密部署12个处理单元，组成１U 12P高密度节点结构。硬件系统采用了我国自主设计的“龙芯2F”、华为自主研发的千兆以太网交换机以及曙光服务器前置机等。系统软件以开源软件为主，具有兼容性强、易维护、易升级、易使用等特点。

另外，KD-50-I 还具有“三低一高”的特点: 低占地（相当于一台家用冰箱）、低功耗（小于6千瓦）、低成本（在80万元以内）、高计算密度等特点，适合高性能计算教学和科研方面的应用以及创新型人才培养，可直接推广应用在数学、物理、化学、地学和空间科学、生命科学、材料科学、力学、火灾科学、量子和信息科学、军事科学等领域，以及国民经济建设的诸多方面，将为我国与日俱增的大型、密集、高性能计算需求提供优良的服务。

目前，KD-50-I已经安装在中科大校园内，它将承担着中科大主要的科研计算任务。