日前，美國總統(tǒng)奧巴馬簽發(fā)行政令，正式啟動美國國家戰(zhàn)略性計算計劃（NSCI）。該行政令的目標之一是，從政策、工作目標和組織領(lǐng)導架構(gòu)層面勾畫出美國趕超“天河二號”、邁向每秒百億億次超級計算時代的藍圖。

“這是美國總統(tǒng)奧巴馬任內(nèi)發(fā)布的首個關(guān)于超級計算戰(zhàn)略的總統(tǒng)令，也是美國歷史上首次發(fā)布這方面的總統(tǒng)令。”中國計算機學會高性能計算專委會秘書長、中科院計算技術(shù)所研究員張云泉說。

“天河二號”作為國家超級計算廣州中心的主機系統(tǒng)，以比當時世界頭號、美國泰坦（Titan）超級計算機快1倍、能效比相當?shù)膬?yōu)異性能，從2013年6月起在每年兩次的世界超級計算機TOP500性能排名中，連續(xù)獲得五次世界第一。針對美國此項挑戰(zhàn)，“天河二號”準備好了嗎？

美超算計劃蘊涵挑戰(zhàn)

“美國政府原計劃到2022年左右，實現(xiàn)每秒百億億次超級計算，現(xiàn)在提出的計劃強調(diào)了超級計算的作用。”中科院超算中心主任遲學斌認為，如果單純想超過“天河二號”，已規(guī)劃明年投入使用的超級計算機就可以實現(xiàn)。從處理器發(fā)展的狀況看，構(gòu)建如此規(guī)模的計算系統(tǒng)占地面積和功耗很大，提前完成百億億次計算的可能性不大。

“從總統(tǒng)令的內(nèi)容可以看到，如何利用高性能計算提高美國經(jīng)濟競爭力，加強政府內(nèi)不同部門之間、公共與私營機構(gòu)之間、產(chǎn)業(yè)與學術(shù)界之間的有效合作，提高資源、技術(shù)和資本的利用效率也同樣具有相當?shù)奶魬?zhàn)性。”國家超級計算廣州中心主任袁學鋒如是回應。

張云泉指出，該總統(tǒng)令除了再次確認美國在超算領(lǐng)域仍然存在國際領(lǐng)先優(yōu)勢之外，主要是為了解決以下幾個方面的問題：如何擴大超算應用面和效益最大化的問題；如何繼續(xù)維持美國領(lǐng)先優(yōu)勢的問題；如何應對后摩爾定律時代的新計算模式的挑戰(zhàn)和競爭問題。

競爭態(tài)勢緊迫

“這（總統(tǒng)令）一方面再次重申了超算對美國的戰(zhàn)略意義，另一方面也表明了美國在超算方面面臨的競爭態(tài)勢很緊迫。”張云泉評價說。

今年2月18日，美國商務部將包括廣州超算在內(nèi)的四家中國機構(gòu)列入限制出口名單。

“美國商務部對廣州超算實施出口限制（禁運）會妨礙以‘天河二號’為平臺的正常中美科技合作交流，也影響了‘天河二號’的升級，但我們有自己的優(yōu)勢。”袁學鋒解釋道。

美國商務部的出口限制（禁運）將極大地刺激國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)化以及在國產(chǎn)超算系統(tǒng)部署的進程。“天河二號”一期系統(tǒng)有4096個節(jié)點使用的是國內(nèi)目前主頻最高的“飛騰1500”芯片，效果良好。截至目前，承造方已經(jīng)完成了“天河二號”計算陣列的擴容和高速通信互連系統(tǒng)的升級，并計劃用國產(chǎn)芯片于2016年之前實現(xiàn)“天河二號”每秒10億億次以上的峰值計算速度。

誰能更勝一籌

目前美國正在建造的、并將在2016年至2018年陸續(xù)服役的每秒10億億次量級的超級計算機系統(tǒng)至少有兩套采用了“天河二號”的“微異構(gòu)”架構(gòu)。與美國超算更側(cè)重于高性能計算應用不同的是，“天河二號”系統(tǒng)具有“異構(gòu)多態(tài)”的特點，適用于高性能計算、大數(shù)據(jù)分析和云計算應用。另外，廣州超算更注重發(fā)展全市場化的運營和服務，而不是全靠政府買單。

袁學鋒介紹，當前云計算產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，規(guī)�；�高性能計算和大數(shù)據(jù)服務產(chǎn)業(yè)正在起步階段。廣州超算提出了“云超算”新理念。它的內(nèi)涵是集高性能計算、大數(shù)據(jù)分析和云計算于一體，能夠高速處理普通云計算不能處理的計算密集型問題，可以滿足對復雜大數(shù)據(jù)開展實時分析的需求。

此理念旨在大膽探索寓高性能計算、大數(shù)據(jù)管理和分析于云平臺的市場化服務模式，加強互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在云超算服務中的應用深度和廣度，催生新穎業(yè)態(tài)，大力培育用戶互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)，營造在云超算平臺上“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的新局面，努力打造涌現(xiàn)“智慧產(chǎn)品的夢工坊”，開辟“互聯(lián)網(wǎng)+”經(jīng)濟的云超算時代。

張云泉評價，“天河二號”開創(chuàng)的“云超算”時代是一個最新思路，是采用多元的應用模式，可以將五年黃金期用滿，不浪費國家投資，有一個非常好的前景。

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