在7月13日德國(guó)法蘭克福展覽中心舉行的2015年國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)大會(huì)（InternationalSupercomputingConference，簡(jiǎn)稱ISC）上，半年一度的全球TOP500榜單再度刷新，最令國(guó)人驕傲的當(dāng)屬國(guó)防科技大學(xué)研制的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)，以每秒千萬(wàn)億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度33.86PFLOP/s第五次蟬聯(lián)冠軍。令國(guó)人感到欣喜還有聯(lián)想，它在收購(gòu)IBMx86業(yè)務(wù)后，此次以23套的份額躍居全球前五，中國(guó)第一；來(lái)自HPC的營(yíng)收也是全球第三，中國(guó)第一。
此次大會(huì)恰逢ISC第30屆，共有全球54個(gè)國(guó)家和地區(qū)、153個(gè)參展商、2600名高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域的專家出席。從出席人員分布情況看，基本也來(lái)自HPC大國(guó)：德國(guó)875人，美國(guó)487人，英國(guó)235人，中國(guó)150人，法國(guó)132人，日本136人，TOP500榜單上的超級(jí)計(jì)算機(jī)也集中在以上國(guó)家。從中國(guó)參展商來(lái)看，聯(lián)想、浪潮、曙光、華為和國(guó)防科技大學(xué)都在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了展位，共同向世界展示了HPC領(lǐng)域的中國(guó)力量。
不過(guò)除了這些基本信息，你應(yīng)該知道的秘密還有很多，以下是筆者來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的直擊報(bào)道。
1，首次提出“大計(jì)算”概念
德國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間13日9點(diǎn)開始的開幕式上，與會(huì)專家介紹了眾多超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的重要議題，包括超級(jí)計(jì)算與人腦工程，量子計(jì)算與HPC，百萬(wàn)億次計(jì)算，大數(shù)據(jù)和大計(jì)算等。
其中，“大計(jì)算”概念是ISC2015上首次由專家提出的新概念，并將其與大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，將在大會(huì)最后一天進(jìn)行主要探討。從首天的簡(jiǎn)要介紹來(lái)看，“大計(jì)算”既包括HPC計(jì)算性能的提升，也包括HPC與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的進(jìn)一步聯(lián)系。
筆者就HPC與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的關(guān)系這一話題采訪了聯(lián)想集團(tuán)副總裁、Systemx開發(fā)和企業(yè)級(jí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人BrianConnors。他談到，HPC和大規(guī)模云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的需求有較為類似之處，比如同樣對(duì)能耗和成本非常敏感。HPC被譽(yù)為“金字塔尖上的明珠”，代表著IT技術(shù)的頂尖水平，因此，HPC也會(huì)為包括云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等商業(yè)應(yīng)用帶來(lái)創(chuàng)新，這既是技術(shù)趨勢(shì)也是應(yīng)用趨勢(shì)。
2 HPC水冷技術(shù)大行其道
另一個(gè)熱點(diǎn)在于水冷技術(shù)。
服務(wù)器水冷技術(shù)并不是一個(gè)新技術(shù)，但隨著超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、HPC建設(shè)的加速以及水冷技術(shù)本身的發(fā)展，從今年開始水冷在HPC領(lǐng)域開始逐漸成熟。
展會(huì)上，惠普的Apollo8000、CrayCS300-LC等企業(yè)都展出了各自的水冷系統(tǒng)。據(jù)悉，聯(lián)想Systemx系列服務(wù)器是行業(yè)中最先應(yīng)用水冷技術(shù)的服務(wù)器之一，Nextscale“飛虎”已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)溫水冷卻系統(tǒng)（18-45度），為此可以將能源消耗節(jié)約10%。在TOP500中第20位和第21位HPC都是聯(lián)想的產(chǎn)品，并都應(yīng)用了溫水冷卻系統(tǒng)。與冷水相比，無(wú)需耗電的制冷設(shè)備，常溫水溫已經(jīng)滿足需求，因此溫水冷卻是關(guān)鍵一點(diǎn)。
3 TOP10為何沒(méi)什么變化？
從TOP10來(lái)看，盡管天河二號(hào)以33.86PFlop/s浮點(diǎn)運(yùn)算速度再次奪冠，但是和上一次排名相比計(jì)算性能并沒(méi)有提升。此外，TOP10榜單與上一次排名相比也基本沒(méi)有變化，排名第二到第五的依然是：美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“泰坦”（17.59PFLOP/s），美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“紅杉”（17.17PFLOP/s），日本理化研究所的“京”（10.519PFLOP/s）和美國(guó)阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“米拉”（8.59PFPFLOP/s）。
TOP10中唯一的“新面孔”為來(lái)自沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)外大學(xué)的“沙欣二號(hào)”（5.537PFPFLOP/s），排名第七。這也是TOP500排行榜發(fā)布22年來(lái)，中東地區(qū)的系統(tǒng)首次躋身TOP10。
為何TOP10變化如此之少呢？究其原因，上一次HPC計(jì)算性能顯著提升有賴于協(xié)處理器技術(shù)的發(fā)展，但協(xié)處理器穩(wěn)定性有待提高，應(yīng)用領(lǐng)域有限。其次，TOP10這種頂級(jí)HPC的價(jià)格非常昂貴，系統(tǒng)建立之后關(guān)鍵還是要看應(yīng)用效率，而非純粹為了排行榜的排名而提升。
那么，未來(lái)幾年TOP10頂級(jí)HPC的性能態(tài)勢(shì)如何呢？
最新的消息是，國(guó)防大學(xué)正在對(duì)天河二號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，并計(jì)劃采用中國(guó)自己的通用計(jì)算DSP加速器，明年計(jì)算性能有望再提高一個(gè)量級(jí)，達(dá)到100PFLOP/s浮點(diǎn)運(yùn)算能力。TOP10中占據(jù)4席的IBM也已中標(biāo)美國(guó)能源部下屬三個(gè)實(shí)驗(yàn)室，并將采用還未正式發(fā)布的POWER9，屆時(shí)有望HPC性能大幅提升。未來(lái)兩年TOP10的名單將“改朝換代”，計(jì)算性能得到大幅提升。
4 TOP500中國(guó)HPC為何減少？
以國(guó)家和地區(qū)為單位，TOP500中美國(guó)依然以233套占據(jù)最大份額，日本上榜數(shù)量與上一界排名相比由32套增至目前39套，位居第二，中國(guó)則由上屆TOP500中的61套減少至37套，排名第三。
盡管代表HPC頂級(jí)性能的TOP10基本無(wú)更新，TOP500的整體性能增長(zhǎng)也處于歷史低位，但是TOP500準(zhǔn)入性能卻從153.4TFLOP/s上升到165.1TFLOP/s，而去年在這一區(qū)間左右的中國(guó)HPC多達(dá)24套。今年準(zhǔn)入性能提升后，這些HPC由于在性能上沒(méi)有進(jìn)一步提升而跌出TOP500排行榜。
從另一方面來(lái)看，很多TOP500排名靠后的HPC的利用效率都很高，比如聯(lián)想此次排名第497位的HPCLENOX，應(yīng)用效率就高達(dá)95%，屬于“小而美”的HPC系統(tǒng)。而跌出排行榜的這些中國(guó)HPC多數(shù)隸屬于電信運(yùn)營(yíng)商，互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和IT服務(wù)商，利用HPC系統(tǒng)解決商業(yè)計(jì)算中與大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘、商業(yè)模型、高頻交易等商業(yè)應(yīng)用，也是屬于“小而美”的商用系統(tǒng)。對(duì)于HPC商業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，滿足實(shí)際需求，又不浪費(fèi)資源的HPC才是好用適用的HPC，TOP500排行榜的重要性倒在其次。
5 聯(lián)想成全球廠商最大黑馬
本文開頭就提到，除了TOP500天河二號(hào)五連冠外，聯(lián)想由于收購(gòu)IBMx86服務(wù)器業(yè)務(wù)后，在此次TOP500排名中，以23套的數(shù)量在此次排行榜中位列全球前五，中國(guó)第一；來(lái)自HPC的營(yíng)收也是全球第三，中國(guó)第一。聯(lián)想無(wú)疑成為最大黑馬。
從技術(shù)角度看，TOP500英特爾處理器仍占86%以上，且在88套應(yīng)用了協(xié)處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)中，33套采用了英特爾的志強(qiáng)融核協(xié)處理器，52套采用了英偉達(dá)的協(xié)處理器。值得一提的是，在TOP10中IBM的藍(lán)色基因和POWER處理器聯(lián)合占據(jù)4個(gè)席位，可謂奪人眼球。
從HPC整機(jī)企業(yè)來(lái)看，惠普177套，IBM91套，Cray71套，SGI40套，聯(lián)想23套，成為HPC系統(tǒng)市場(chǎng)占有率的TOP5。
TOP500評(píng)選委員會(huì)也就聯(lián)想收購(gòu)IBM后，跨年HPC算究竟如何計(jì)算而煞費(fèi)苦心，并特別在開幕式大會(huì)上進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。但無(wú)論是聯(lián)想，聯(lián)想IBM，還是IBM聯(lián)想的各種計(jì)算方式，聯(lián)想集團(tuán)副總裁、中國(guó)區(qū)大客戶事業(yè)部銷售總經(jīng)理葉明都強(qiáng)調(diào)，不必關(guān)注排名，聯(lián)想通過(guò)收購(gòu)擁有了IBM原來(lái)的HPC研發(fā)、產(chǎn)品線、人才以及客戶，獲得這些能力對(duì)于聯(lián)想來(lái)說(shuō)這才是重要的。
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