今年7月份， 2015國際超級計算機大會在德國法蘭克福舉行，會議期間公布了最新的全球超級計算機500強名單，其中，最令國人驕傲的當屬國防科技大學研制的天河二號超級計算機，以每秒千萬億次的浮點運算速度33.86PFLOP/s第五次蟬聯(lián)冠軍。此外，有37套來自中國的HPC系統(tǒng)進入TOP500名單，排名全球第三。

從榜單可以看出，中國超級計算能力已經(jīng)取得了巨大的進步，在過去幾年步入了世界領先行列。如今中國不僅能夠制造超級計算機，而且也可以設計以及研發(fā)并行計算和軟件。高性能計算已經(jīng)成為解決國家經(jīng)濟建設、社會發(fā)展、科技進步、國家安全一系列重大挑戰(zhàn)性問題的重要手段，其已成為一個國家綜合實力的象征。

我國的高性能計算進步巨大，軟件領域還有很大的提升空間，通過算法優(yōu)化等手段可以將硬件的系統(tǒng)發(fā)揮到極致，大大升高性能計算的能力。

實際上，自并行計算技術開始大規(guī)模投入實用后，其軟件優(yōu)化與硬件發(fā)展存在差異的問題就一直困擾著計算機領域學術界、產(chǎn)業(yè)界人士以及最終用戶。為了讓更多的軟件代碼實現(xiàn)改造，使之釋放并行計算硬件平臺的潛能，英特爾并行計算中心于2013年正式啟動，至今已在全世界15個國家數(shù)十所大學和科研機構協(xié)作成立了超過 50個并行計算中心，與跨領域的開發(fā)者，科學家，技術專家等一起進行培訓分享，技術交流，并針對至強融核(Xeon Phi)開發(fā)和優(yōu)化了覆蓋16個不同領域的超過80種應用軟件，例如著名科學家斯蒂芬霍金教授所創(chuàng)建的的劍橋大學理論宇宙學研究中心(COSMOS)，也得益于英特爾并行計算中心的英特爾架構計算平臺的優(yōu)化，加速了其相關科學研究的發(fā)展。

中國科學院作為中國最高研究學術機構，多年來不斷推動關鍵應用及計算技術的現(xiàn)代化方面的突破。在今年4月份，英特爾中國首家英特爾并行計算中心(Intel Parallel Computing Centers，簡稱IPCC)落戶中科院網(wǎng)絡信息中心超級計算機中心。

中科院超算中心隸屬于中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心，同時也是中國國家網(wǎng)格運管中心、中國國家網(wǎng)格北方主節(jié)點、超級計算創(chuàng)新聯(lián)盟掛靠單位及中國科學院超級計算環(huán)境總中心。其主要工作一部分是為用戶提供超算服務，另一部分是和科研單位或者相關的科研機構合作開發(fā)高性能計算軟件、算法等工作。多年來在諸如動車外形設計、大氣所地球洋流模擬、國家天文臺和紫金山天文臺宇宙模擬工程、科學院可視化模擬計算工程中都發(fā)揮了巨大作用。

中國科學院超級計算中心主任助理王彥棡在近日接受媒體采訪時介紹，中科院超算中心將IPCC的工作分為兩部分。一部分是專門做剛性偏微分方程的求解器，這個求解器可以在大時間尺度下完成相場計算，而且計算結果基本保持一致。這個目前可以應用在如計算力學、材料科學、化學和生物科學等諸多領域。

因為IPCC主要支持的是各大機構的開源軟件，因此他們的另一部分工作是針對開源軟件做自己算法的開發(fā)，并注入到LAMMPS里面。最終代碼會以API的形式放到LAMMPS當中去做開源。

王彥棡表示，從“十一五”到“十二五”期間所做的算法優(yōu)化已經(jīng)超過了140多級，涉及到所有的行業(yè)。經(jīng)過這么多工作，中科院超算中心也產(chǎn)生了一系列的成果，如從2006年的時候就有第一個沙塵暴預報系統(tǒng)，在國際上唯一的稠密和稀疏特征的并行軟件包，以及我國首個萬核級并行氣動數(shù)值計算軟件等。

據(jù)悉，在英特爾并行計算中心獲得成功的基礎上，英特爾還將推出英特爾代碼現(xiàn)代化開發(fā)者社區(qū)，旨在幫助HPC開發(fā)人員針對在當前和未來硬件上為實現(xiàn)最高性能進行編碼。該計劃面向超過400,000 HPC開發(fā)人員及合作伙伴，為全球開發(fā)人員提供各類工具、培訓、知識和支持，并讓他們能夠聯(lián)系并行計算和HPC領域的大量卓越專家尋求幫助。更廣泛的社區(qū)將幫助開發(fā)者獲得所需技能，從而釋放英特爾硬件的全部潛能并支持下一個十年創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)。

在最新的全球超算TOP500榜當中，英特爾至強處理器占據(jù)了主導地位，旗下的至強E5系列的SandyBridge、IvyBridge以及Haswell三代產(chǎn)品占據(jù)了榜單當中所有設備芯片數(shù)量的80%之多。不僅份額絕對領先，在性能上英特爾也有大幅提升，本次TOP500排行榜冠軍天河2號登頂?shù)谋澈缶褪怯蒊ntel的Xeon Phi加速卡來做支撐的。Xeon Phi是英特爾去年在國際超級計算機大會(ISC2014)上公布的多項全新強化技術，以鞏固在高效能運算(High Performance Computing，HPC)的領先地位，包括Intel Xeon Phi 處理器(代號為 Knights Hill)，以及針對 HPC環(huán)境進行最佳化的高速互連技術 Intel Omni-Path Architecture 的架構與效能細節(jié)。

在今年的2015年ISC國際超級計算機會議上，英特爾公布了更多Xeon Phi加速卡的架構細節(jié)，并公開演示Omini Path高速互聯(lián)技術。據(jù)悉，目前Omini Path正由OEM系統(tǒng)廠商進行抽樣，預計在正式發(fā)布時將得到超過100款交換機和服務器平臺的支持，預計將于2015年末投入生產(chǎn)并開始發(fā)運。Omini Path架構的高級特性包括流量優(yōu)化、數(shù)據(jù)包完整性保護和動態(tài)通道擴展等可支持網(wǎng)絡鏈路層進行更精細控制，從而實現(xiàn)高彈性、高性能及優(yōu)化的流量傳輸。