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TOP500超级计算机名单已于7月13日公布,在大家欢庆天河二号五连冠的同时,这次国际超级计算机大会还有哪些值得关注的内容呢?笔者在德国现场发来报道.
本报记者 陈翔
在7 月13 日德国法兰克福展览中心举行的2015年国际超级计算机大会（International SupercomputingConference ,简称ISC）上,半年一度的全球TOP500 榜单再度刷新,最令国人骄傲的当属国防科技大学研制的天河二号超级计算机,以每秒千万亿次的浮点运算速度33.86PFLOP/s第五次蝉联冠军.
令国人感到欣喜还有联想,它在收购IBM x86 业务后,此次以23 套的份额跃居全球前五,中国第一；来自HPC 的营收也是全球第三,中国第一.
此次大会恰逢ISC 第30 届,共有全球54 个国家和地区、153 个参展商、2600 名高性能计算（HPC）领域的专家出席.从出席人员分布情况看,基本也来自HPC大国：德国875 人,美国487人,英国235 人,中国150 人,法国132 人,日本136 人,TOP500 榜单上的超级计算机也集中在以上国家.
从中国参展商来看,联想、浪潮、曙光、华为和国防科技大学都在现场设置了展位,共同向世界展示了HPC领域的中国力量.
不过除了这些基本信息,你应该知道的秘密还有很多,以下是笔者来自现场的直击报道.
1.ISC提出野大计算冶概念
德国当地时间13 日9 点开始的开幕式上,与会专家介绍了众多超级计算领域的重要议题,包括超级计算与人脑工程、量子计算与HPC、百万亿次计算、大数据和大计算等.
其中,“大计算”概念是ISC2015 上首次由专家提出的新概念,并将其与大数据关联起来,将在大会最后一天进行主要探讨.从首天的简要介绍来看,“大计算”既包括HPC计算性能的提升,也包括HPC 与大数据、云计算的进一步联系.
笔者就HPC 与大数据、云计算的关系这一话题采访了联想集团副总裁、System x开发和企业级系统负责人Brian Connors.他谈道,HPC 和大规模云计算数据中心的需求有较为类似之处,比如同样对能耗和成本非常敏感.HPC 被誉为“金字塔尖上的明珠”,代表着IT 技术的顶尖水平,因此,HPC 也会为包括云计算、大数据等商业应用带来创新,这既是技术趋势也是应用趋势.
2.水冷技术备受关注
另一个热点在于水冷技术.
服务器水冷技术并不是一个新技术,但随着超大规模数据中心、HPC 建设的加速和水冷技术本身的发展,从今年开始水冷在HPC领域逐渐成熟.
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展会上,惠普展出了Apollo 8000,Cray 等其他企业也都展出了各自的水冷系统.据悉,联想System x系列服务器是行业中最先应用水冷技术的服务器之一,Nextscale“飞虎”已经可以实现温水冷却系统（18~45度）,为此可以将能源消耗节约10%.在TOP500 中第20位和第21 位的HPC都是联想的产品,并都应用了温水冷却系统.温水冷却系统与冷水相比,无需耗电的制冷设备,常温水温已经满足需求.
3.TOP10为何基本无变化
从TOP10 来看,尽管天河二号以33.86PFlop/s 浮点运算速度再次夺冠,但是和上一次排名相比计算性能并没有提升.此外,TOP10 榜单与上一次排名相比也基本没有变化,排名第二到第五的依然是：美国能源部橡树岭国家实验室的“泰坦”（17.59PFLOP/s）,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“红杉”（17.17PFLOP/s）,日本理化研究所的“京”（10.519PFLOP/s）和美国阿尔贡国家实验室的“米拉”（8.59PFLOP/s）.
TOP10 中唯一的“新面孔”为来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国外大学的“沙欣二号”（5.537 PFLOP/s）,排名第七.这也是TOP500排行榜发布22 年来,中东地区的系统首次跻身TOP10.
为何TOP10 变化如此之少呢?究其原因,上一次HPC计算性能显著提升有赖于协处理器技术的发展,但协处理器稳定性有待提高,应用领域有限.其次,TOP10 这种顶级HPC 的论文范文非常昂贵,系统建立之后关键还是要看应用效率,而非纯粹为了排行榜的排名而提升.
那么,未来几年TOP10 顶级HPC 的性能态势如何呢?最新的消息是,国防大学正在对天河二号进行系统升级,并计划采用中国自己的通用计算DSP 加速器,明年计算性能有望再提高一个量级,达到100PFLOP/s 浮点运算能力.
TOP10 中占据4 席的IBM 也已中标美国能源部下属三个实验室,并将采用还未正式发布的POWER9,届时有望HPC 性能大幅提升.未来两年TOP10 的名单将“改朝换代”,计算性能得到大幅提升.
4.TOP500中国套数为何减少
以国家和地区为单位,TOP500 中美国依然以233套占据最大份额,日本上榜数量与上一界排名相比由32套增至39 套,位居第二,中国则由上届TOP500中的61套减少至37套,排名第三.
尽管代表HPC 顶级性能的TOP10 基本无更新,TOP500 的整体性能增长也处于历史低位,但是TOP500准入性能却从153.4TFLOP/s 上升到165.1TFLOP/s,而去年在这一区间左右的中国HPC 多达24 套.今年准入性能提升后,这些HPC 由于在性能上没有进一步提升而跌出TOP500排行榜.
从另一方面来看,很多TOP500 排名靠后的HPC 的利用效率都很高,比如联想此次排名第497 位的HPCLENOX,应用效率就高达95%,属于“小而美”的HPC 系统.而跌出排行榜的那些中国HPC 多数隶属于电信运营商、互联网运营商和IT 服务商,利用HPC 系统解决商业计算中大数据分析与数据挖掘、商业模型、高频交易等商业应用,也是属于“小而美”的商用系统.对于HPC 商业用户来说,满足实际需求,又不浪费资源的HPC 才是好用适用的HPC,TOP500 排行榜的排名倒在其次.
联想、浪潮、曙光、华为、国防科大德国参展,彰显HPC中国力量.
5.企业排名最大黑马联想
本文开头就提到,除了TOP500 天河二号五连冠外,联想在收购IBM x86 服务器业务后,在此次TOP500排名中,以23 套的数量在此次排行榜中位列全球前五,中国第一；来自HPC 的营收也是全球第三,中国第一.联想无疑成为最大黑马.
从技术角度看,TOP500 英特尔处理器仍占86%以上,且在88 套应用了协处理器的超级计算机中,33 套采用了英特尔的志强融核协处理器,52 套采用了英伟达的协处理器.值得一提的是,在TOP10 中IBM 的蓝色基因和POWER 处理器联合占据4 个席位,可谓夺人眼球.
从HPC 整机企业来看,惠普178 套,IBM91 套,Cray71 套,SGI30 套,联想23 套,成为HPC 系统市场占有率的TOP5.
TOP500 评选委员会也为联想收购IBM 后,跨年HPC究竟如何计算而煞费苦心,并特别在开幕式大会上进行了详细的解释.但无论是联想,联想IBM,还是IBM联想的各种计算方式,联想集团副总裁、中国区大客户事业部销售总经理叶明都强调,不必关注排名,联想通过收购拥有了IBM 原来HPC 的研发、产品线、人才和客户,获得这些能力对于联想来说才是重要的.
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