新一代國產(chǎn)超算系統(tǒng)“天河星逸”在通用CPU計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)能力、存儲(chǔ)能力以及應(yīng)用服務(wù)能力等多方面較“天河二號(hào)”實(shí)現(xiàn)倍增。

今日，在2023年超算創(chuàng)新應(yīng)用大會(huì)上，國家超算廣州中心發(fā)布新一代國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)“天河星逸”，在通用CPU計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)能力、存儲(chǔ)能力以及應(yīng)用服務(wù)能力等多方面較“天河二號(hào)”實(shí)現(xiàn)倍增，以滿足日益增長的高性能計(jì)算、人工智能大模型訓(xùn)練以及大數(shù)據(jù)分析等多種應(yīng)用場景的需求，進(jìn)一步提升該中心的多領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)能力。

據(jù)國家超算廣州中心主任盧宇彤介紹，“天河星逸”以應(yīng)用為中心，采用國產(chǎn)先進(jìn)計(jì)算架構(gòu)、高性能多核處理器、高速互連網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模存儲(chǔ)等關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建，將為廣州市、廣東省和粵港澳大灣區(qū)的前沿科技突破、戰(zhàn)略工程建設(shè)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)勁的高端算力與平臺(tái)支撐。

國家超算廣州中心業(yè)務(wù)主機(jī)“天河二號(hào)”研制工程總設(shè)計(jì)師廖湘科表示，“天河二號(hào)”于2013年研制成功，并曾連續(xù)多次奪得TOP500世界超算冠軍，是我國超算系統(tǒng)研制進(jìn)入世界領(lǐng)先行列的重要標(biāo)志，但國產(chǎn)超算應(yīng)用一直是我國超算發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。“在多方支持下，國家超算廣州中心組建一流人才團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一系列面向領(lǐng)域的超算應(yīng)用平臺(tái)，支持各行各業(yè)取得了顯著的應(yīng)用實(shí)效，有力拓展了國產(chǎn)超算應(yīng)用生態(tài)。”

盧宇彤表示，國家超算廣州中心發(fā)展十年來，打造面向領(lǐng)域的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，用戶數(shù)由最初的300多個(gè)增長至30多萬，“天河二號(hào)”超算應(yīng)用入選中國十大科技進(jìn)展。

近年來，隨著國內(nèi)計(jì)算創(chuàng)新模式興起、產(chǎn)業(yè)信息化提升、新一代信息技術(shù)發(fā)展，超算的應(yīng)用場景及需求越來越多。超算從提供軟硬件資源為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┧懔Ψ?wù)、打造超算應(yīng)用服務(wù)生態(tài)為主。特別是過去5年，是我國超級(jí)計(jì)算自主創(chuàng)新輝煌發(fā)展的時(shí)期，實(shí)現(xiàn)了從千萬億次到億億次，再到十億億次、百億億次的跨越，不斷攀登世界超算之巔。

未來，中國超算將在算力多樣化、網(wǎng)絡(luò)全光化、數(shù)據(jù)密集化、應(yīng)用容器化及架構(gòu)融合化五方面重點(diǎn)發(fā)力，不斷牽引超算中心從單一的計(jì)算服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的數(shù)據(jù)價(jià)值提供商。

首先，多樣化算力成為主流。傳統(tǒng)的HPC使用CPU進(jìn)行雙精度浮點(diǎn)計(jì)算，而新興的超算系統(tǒng)則使用CPU、GPU及FPGA進(jìn)行更強(qiáng)大的并行計(jì)算。與此同時(shí)，加大自主微處理器、加速器的研發(fā)力度和部署比例，提升多元化異構(gòu)算力的算效水平，有效提高多樣化混合應(yīng)用的效率，也成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

其次，光交換技術(shù)趨于成熟，網(wǎng)絡(luò)全光化的趨勢明顯。ROCE及數(shù)據(jù)無損技術(shù)的推出，使得超算中心內(nèi)部的算力網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)集合成“三網(wǎng)盒子”成為可能。為解決資源的共享問題，超算中心之間的全光超算互聯(lián)網(wǎng)概念也被提出。

第三，數(shù)據(jù)的密集化。傳統(tǒng)的超算場景如氣象預(yù)測、能源勘探、衛(wèi)星遙感等，隨著觀測尺度的提升，數(shù)據(jù)量將越來越大；而很多新增的超算場景，如自動(dòng)駕駛、基因測試及類腦科學(xué)，80%以上是PB級(jí)的數(shù)據(jù)密集型場景。更大的數(shù)據(jù)量、更多的數(shù)據(jù)類型、更多的并行任務(wù)和更高的可靠性要求，都需要超算存儲(chǔ)可以提供更大的帶寬、更高的IOPS、高可靠性和海量并行的訪問能力。

第四，應(yīng)用的容器化。大部分超算用戶并不是專業(yè)的計(jì)算機(jī)用戶，采用容器化技術(shù)能夠提前將超算運(yùn)行的環(huán)境封裝好，實(shí)現(xiàn)超算應(yīng)用與底層硬件的解藕，讓超算更加易用。此外，由于容器技術(shù)目前還處于開源狀態(tài)，也能有效解決超算面臨的生態(tài)問題。

第五，超算架構(gòu)的融合化。為匹配算力多樣化、數(shù)據(jù)密集化、網(wǎng)絡(luò)全光化及應(yīng)用容器化的技術(shù)趨勢，超算將通過異構(gòu)多態(tài)復(fù)合的計(jì)算架構(gòu)，促使傳統(tǒng)架構(gòu)中的資源、數(shù)據(jù)、應(yīng)用孤島走向融合。即構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的異構(gòu)融合體系，通過統(tǒng)一的業(yè)務(wù)調(diào)度平臺(tái)，調(diào)度CPU、GPU及其他的專用算力；同時(shí)，通過統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)，來管理豐富的超算應(yīng)用；通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基座，來承載數(shù)據(jù)資產(chǎn)，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)“底座不動(dòng)、數(shù)據(jù)不遷”，優(yōu)化TCO投入，提升投資回報(bào)。