“中超”速度揚威全球

北京2008奧運會已經(jīng)成功閉幕，這屆“無與倫比”的奧運會可以說是奧運會歷史上使用信息技術(shù)最為廣泛的奧運會。在整個奧運會舉辦過程中，計算機和互聯(lián)網(wǎng)幾乎保障了所有部門的正常運轉(zhuǎn)。在這其中，普通觀眾接觸最多的恐怕要算是奧運期間的天氣預(yù)報服務(wù)。

北京奧運會能否成功舉辦，天氣是個很重要的因素。為確保北京奧運會期間的氣象服務(wù)質(zhì)量，北京奧組委啟用了高性能超級計算機進(jìn)行奧運氣象服務(wù)的數(shù)據(jù)運算工作。根據(jù)奧運氣象服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的需要，北京市氣象局與曙光通過招標(biāo)進(jìn)行合作，配置了我國首個運算速度超過10萬億次的高性能計算機—曙光64位機群超級計算機4000A，為奧運期間的氣象數(shù)據(jù)計算提供了堅實的基礎(chǔ)。

奧運會結(jié)束后，2008年11月17日全球高性能計算機TOP500排行榜的官方網(wǎng)站發(fā)布了最新的全球高性能計算機TOP500的名單。由曙光公司研制生產(chǎn)并部署在上海超級計算中心的百萬億次高效能計算機—曙光4000A的后續(xù)機型曙光5000A以峰值速度230萬億次、Linpack值180.6萬億次的成績再次躋身世界超級計算機前十。

作為國家科技競爭力的重要代表之一，我國在超級計算機方面的實力正在逐步加強。同時，隨著云計算、虛擬計算等基于互聯(lián)網(wǎng)的計算機集群技術(shù)的發(fā)展，超級計算機也將面臨新一輪的挑戰(zhàn)。

脫穎而出

曙光5000A在這樣激烈的競爭環(huán)境下還能脫穎而出，更加體現(xiàn)了我國在超級計算機領(lǐng)域的進(jìn)步。中國超級計算機也借此開始領(lǐng)跑亞洲超級計算機市場。

本次曙光5000A入選的TOP500是由Hans Meuer和Erich Strohmaier教授于 1993年在德國曼海姆大學(xué)創(chuàng)建的全世界最權(quán)威的超級計算機排名榜。TOP500以超級計算機系統(tǒng)Linpack測試值為基準(zhǔn)進(jìn)行排名，每年發(fā)布兩次。從歷史上的TOP500排名來看，美國、英國、法國、德國、日本是高性能計算機研發(fā)、應(yīng)用的傳統(tǒng)強國。

作為國家級科研能力的重要支撐，超級計算機對于大多數(shù)普通用戶來說卻比較陌生。大部分時候，超級計算機都是隱藏在具體的應(yīng)用背后，比如天氣預(yù)報、衛(wèi)星控制、災(zāi)害預(yù)報等等需要大規(guī)模運算能力的領(lǐng)域都是超級計算機施展才華的地方。著名科學(xué)家王大珩也曾說過：“高性能計算機的作用不亞于兩彈一星。”

在歷屆TOP500排名當(dāng)中，國產(chǎn)品牌的最好成績就是在2004年研發(fā)成功并部署在上海超級計算中心的曙光4000A。而在此之前，2002年至2004年運算速度為35萬億次的日本超級計算機“Earth Simulator（地球模擬器）”一直排名亞洲第一。隨著近幾年亞洲各國都意識到超級計算機在國家科技能力方面的重要作用，除了既有的超級計算機強國日本外，印度、韓國也都加大了對超級計算機的支持力度。曙光5000A在這樣激烈的競爭環(huán)境下還能脫穎而出，更加體現(xiàn)了我國在超級計算機領(lǐng)域的進(jìn)步。中國超級計算機也借此開始領(lǐng)跑亞洲超級計算機市場。

另外，超級計算機曙光5000A的正式運轉(zhuǎn)還使得中國成為繼美國之后第二個可以生產(chǎn)研發(fā)超百萬億次超級計算機的國家，上海超級計算中心也因為曙光5000A的進(jìn)駐成為了世界上最大的通用高性能計算平臺之一。曙光公司對本刊記者表示，目前上海超級計算中心已經(jīng)將其命名為曙光5000“魔方”，并將于近期正式對外開放，為我國乃至世界的商業(yè)及科研用戶提供高質(zhì)量的超級計算服務(wù)。

科技競爭力日益明顯

超級計算機之所以是國家科技競爭力的表現(xiàn)，是因為其主要應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的重大需求、大規(guī)?？茖W(xué)工程計算和商務(wù)計算等領(lǐng)域。

事實上，作為國家863計劃中的高性能計算機及其核心軟件的重大專項研究項目，曙光5000A超級計算機是面向網(wǎng)格的超級計算機，可以為網(wǎng)格提供計算服務(wù)，同時也是面向信息服務(wù)的超級服務(wù)器，可以提供多目標(biāo)的系統(tǒng)服務(wù)。

超級計算機之所以是國家科技競爭力的表現(xiàn)，是因為其主要應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的重大需求、大規(guī)模科學(xué)工程計算和商務(wù)計算等領(lǐng)域。在大規(guī)模商務(wù)計算方面，超級計算機可以為證券、稅務(wù)、銀行、郵政、社會保險等行業(yè)和電子政務(wù)、電子商務(wù)等提供服務(wù)。在大規(guī)模信息服務(wù)方面，超級計算機可以在各類門戶網(wǎng)站、信息中心、數(shù)據(jù)中心、流媒體中心、電信交換中心和大型企業(yè)信息中心發(fā)揮作用。

從結(jié)構(gòu)上來說，根據(jù)曙光公司提供的數(shù)據(jù)顯示，曙光5000A可以用“四高兩低”這四個字來進(jìn)行概括，分別是高性能、高效能、高密度、高可靠和低成本、低功耗。1.高性能：最高峰值230TFlops、Iinpack大于180T、CPU大于30000Cores以及內(nèi)存大于120TB；2.高效能：采用了4路計算刀片；3.高密度：曙光5000A采用了7U/10PCS/4的刀片設(shè)計，內(nèi)制千兆以太網(wǎng)交換模塊，可獨立構(gòu)成完整的高性能計算單元；4.高可靠性：內(nèi)置的ConnectX DDR Infiniband二層交換減少了50%的Infiniband連線；5.低成本：系統(tǒng)主機造價2億元；6.低功耗：配備CPU芯片級節(jié)能、內(nèi)存節(jié)能、刀片服務(wù)器、自適應(yīng)智能風(fēng)扇控制、根據(jù)實時功耗確定工作電源個數(shù)優(yōu)化電源最佳效率，節(jié)能率達(dá)到30%以上。

虛擬計算 VS 超級計算機

相比目前的超級計算機產(chǎn)品，云計算可以以相對而言低得多的價格提供給用戶按需取用的超級計算能力。

不過，在單機時代叱咤風(fēng)云的超級計算機要想在互聯(lián)網(wǎng)時代延續(xù)自己的輝煌，恐怕將遭遇到互聯(lián)網(wǎng)虛擬計算的攔截。從2007年開始，云計算的概念開始被IT界所重視。云計算利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數(shù)據(jù)的處理過程從個人計算機或服務(wù)器移到互聯(lián)網(wǎng)上的計算機集群中。參與處理的計算機由一個大型的數(shù)據(jù)處理中心管理，按客戶的需要分配計算資源，達(dá)到與超級計算機同樣的效果。

云計算和超級計算機一樣可以獲得龐大的計算能力，而且云計算的能力幾乎是可以無限擴(kuò)張的。更為誘人的是，企業(yè)可以以極低的成本投入獲得極高的計算能力，不用再投資購買昂貴的硬件設(shè)備以及負(fù)擔(dān)頻繁的保養(yǎng)與升級。

2007年，Amazon.com向開發(fā)者開放了名為“彈性計算機云”的服務(wù)，讓小型軟件公司可以按需購買Amazon數(shù)據(jù)中心的處理能力。隨后Sun公司推出“黑盒子”計劃，該計劃也是基于云計算理論建立的。而單機時代和互聯(lián)網(wǎng)時代的霸主—微軟和Google也在極力鼓吹和推動云計算。GoogleCEO施密特更是樂觀地表示，“90%的計算任務(wù)都能夠通過云計算技術(shù)完成”。而微軟則試圖以Windows Live為基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)起數(shù)以億計的Windows用戶并向他們提供云計算服務(wù)。另外，IBM也于2007年8月高調(diào)推出了Blue Cloud 藍(lán)云計劃。

相比目前的超級計算機產(chǎn)品，云計算可以以相對而言低很多的價格提供給用戶按需取用的超級計算能力。從這個角度來看，隨著高速互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及，云計算將會是未來幾年內(nèi)包括曙光5000A在內(nèi)的超級計算機的主要競爭對手。

不過，現(xiàn)在就說云計算能夠取代超級計算機恐怕還有些為時過早。中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心超級計算機中心主任遲學(xué)斌先生在2008年12月4日中科院與聯(lián)想的戰(zhàn)略合作框架協(xié)議簽約儀式上談及云計算時說“云計算不適合科學(xué)計算”。他還表示，千萬億次項目是科技部的重大項目，由幾個廠商聯(lián)合來做。而云計算是管理方式發(fā)生了變化，但是對于科學(xué)計算來說并不適用。