近日，由亞洲超算協(xié)會(huì)和浪潮集團(tuán)聯(lián)合舉辦的第14屆HPC Connection Workshop中外超算高峰論壇（HPCC）在美國(guó)鹽湖城SC16全球超算大會(huì)期間舉行。；來自包括國(guó)家超算無錫中心、國(guó)家超算廣州中心、美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、日本理化所等擁有過全球最快超算頂級(jí)超算中心在內(nèi)的頂級(jí)專家參會(huì)，共同探討了“E級(jí)超算發(fā)展”。E級(jí)超算是眾所矚目的全球超算發(fā)展的下一代里程碑，其計(jì)算性能將達(dá)到目前全球最快的“神威·太湖之光”的8倍性能。

來自日本理化所的 Mitsuhisa Sato透露了該國(guó)發(fā)展E級(jí)超算的“旗艦2020計(jì)劃”。日本將在2017年4月投入運(yùn)營(yíng) “Post K”超級(jí)計(jì)算機(jī)，該系統(tǒng)峰值性能約為每秒2.5億億次，將在宇宙探索、地震預(yù)測(cè)和氣候預(yù)測(cè)及汽車流體力學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮作用。“Post K”使用了日本自主研發(fā)的ARM V8芯片，并配合耐熱設(shè)計(jì)削減水冷卻的電力消耗，耗電量將僅為3.6兆瓦。

據(jù)歐洲IT4Innovations 捷克國(guó)家超算中心主任Martin Palkovic介紹，歐洲的E級(jí)超算系統(tǒng)將同時(shí)支持高性能計(jì)算、云計(jì)算的應(yīng)用需求，并將基于節(jié)能、低功耗的處理架構(gòu)。此外，歐洲還計(jì)劃開發(fā)一系列的百億億次級(jí)應(yīng)用程序，并將聯(lián)合歐洲多個(gè)國(guó)家、超算中心共同完成。目前IT4Innovations 捷克國(guó)家超算中心就在進(jìn)行有限元建模（FEM）/邊界元方法（BEM）和能源領(lǐng)域百億億次應(yīng)用的開發(fā)。同時(shí)，參加本次HPCC的另一家歐洲超算中心——德國(guó)斯圖加特超算中心主管Bastian Koller也表示將進(jìn)行工業(yè)制造領(lǐng)域的百億億次應(yīng)用開發(fā)。

美國(guó)能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算科學(xué)部門主任、美國(guó)能源部E級(jí)超算項(xiàng)目硬件技術(shù)副主任John Shalf表示，美國(guó)計(jì)劃在2023年底開發(fā)完成2套E級(jí)超算系統(tǒng)，這2套系統(tǒng)必須滿足峰值性能至少是目前美國(guó)最快超算的50倍以上，功耗必須是目前系統(tǒng)水平的1/10約20兆瓦的峰值功率，系統(tǒng)可靠性方面必須至少滿足6天無錯(cuò)運(yùn)行這3大指標(biāo)。同時(shí)，美國(guó)還將開發(fā)15-20個(gè)包括材料科學(xué)、物理化學(xué)、能源、宇宙太空等領(lǐng)域的百億億次應(yīng)用程序。

中國(guó)已經(jīng)披露的“十三五”規(guī)劃計(jì)劃在2020年前實(shí)現(xiàn)E級(jí)超算目標(biāo)，這樣將比美國(guó)規(guī)劃領(lǐng)先三年。“神威·太湖之光”和升級(jí)后的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)就是該計(jì)劃的重要部分。“神威·太湖之光”采用自主研發(fā)芯片，目前是世界上唯一一套峰值運(yùn)算能力超過10億億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)。天河二號(hào)也正在進(jìn)行后續(xù)升級(jí)，目標(biāo)是成為中國(guó)第二套100P超算系統(tǒng)。國(guó)家超算廣州中心主任盧宇彤介紹，天河二號(hào)升級(jí)之后將增加HADOOP，以滿足高性能計(jì)算和大數(shù)據(jù)融合的發(fā)展需求。中國(guó)的E級(jí)超算計(jì)劃也同樣包含百億億次應(yīng)用程序開發(fā)，目前中國(guó)應(yīng)用”千萬核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”已經(jīng)榮獲戈登貝爾獎(jiǎng)，國(guó)家超算無錫中心副主任付昊桓也在HPCC上介紹了這一應(yīng)用。

在E級(jí)超算發(fā)展上，幾乎所有人都意識(shí)到新型計(jì)算芯片的研發(fā)問題，并在諸如MPI+OPENMP之類的“MPI+X”系統(tǒng)軟件架構(gòu)上進(jìn)行著更多的嘗試和創(chuàng)新。而對(duì)于這些正致力于E級(jí)超算研發(fā)的國(guó)家來說，2020或許是一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)，可能會(huì)有更多突破傳統(tǒng)束縛的超算系統(tǒng)問世。