高性能计算升温 应用亟待拓展

日前，在德国德累斯顿举行的ISC07(国际超级计算大会)上，第29届TOP500超级计算机名单正式对外公布，与此同时，惠普和微软宣布战略性合作进入高性能计算领域，一时间高性能计算成为了业内和人们关注的焦点。

国外厂商频发力

在第29届TOP500超级计算机名单中，IBM提供给美国能源部核安全局劳伦斯·利弗摩尔(Lawrence Livermore)国家实验室的蓝色基因/L功能强大依然无人企及，它在Linpack基准测试中高达每秒280.6万亿次(Teraflops)的速度，和去年一样，仍是最接近它的竞争对手的2倍以上。这已是IBM连续第四年摘取全球最快超级计算机的桂冠。
就在榜单公布后不久，IBM又宣布推出世界上最强大的超级计算机蓝色基因的第二代产品——蓝色基因/P(Blue Gene/P)。蓝色基因/P的性能几乎是其上一代产品，目前世界上最快的超级计算机蓝色基因/L的三倍，而其在能源效率和空间节省方面的表现也是首屈一指。利用这台超越其他系统的机器，就使科学和商业超级计算攻克那些关键难题成为可能，例如，通过对人体整体器官建模以确定药效。仅仅使用该机器的一小部分计算能力，药物研究人员就可以在一个下午运行2700万名患者的模拟临床实验。
IBM相关人士表示，蓝色基因/P标志着世界上已知的最强大超级计算平台的最新进展。新的商业用户群体将能够充分利用到这款机器新的简化编程环境和无与伦比的能源效率的优势。例如，我们已经看到了蓝色基因超级计算机在能源和金融领域的商业机遇，同时，从政府实验室到一些领先企业，也就是原有的高性能计算市场也正在考虑采用这款机器。
除了IBM外，与其一直在高性能领域竞争的惠普近日也宣布与微软公司合作，扩展双方签署的面向高性能计算(HPC)市场的全球销售和营销协议。
IDC的相关分析师称，高性能计算呈持续强劲增长的态势，过去4年平均年增幅均超过20%%，而基于HPC标准集群的销售幅度甚至更大。最终用户喜欢易用系统，他们愿意与能为其提供便利的从桌面向高性能服务器移植服务的厂商合作。惠普联手微软打造的基于ProLiant和刀片平台的Windows Compute Cluster Server将能满足这些重要用户的要求，能促使更多客户采用高性能计算技术。很多用户，尤其是桌面用户，他们已经习惯了Windows环境，所以这次合作将为其提供一种轻松向高性能计算解决方案移植的途径。
从IBM和惠普这两家领先高性能计算厂商近期的举措来看，高性能计算正在受到高度的重视，同时预示着未来的竞争将会更加激烈。

国内企业应用为先

与国外的高性能计算发展相比，20世纪90年代以来，我国在高端计算机研制方面已经取得了较好的成绩，掌握了研制高端计算机的一些关键技术，参与高端计算机研制的单位已经从科研院所发展到企业界，有力地推动了高端计算的发展。我国的高性能计算环境已得到重大改善，总计算能力与发达国家的差距正逐步缩小。
日前曙光公司发布了以龙芯三号国产CPU来构建100万亿次曙光5000超级计算机的“超龙”计划。该计划预期在2008年推出曙光5000A百万亿次超级计算机，2010年推出每秒浮点运算速度达千万亿次的曙光6000超级计算机。“超龙”计划使得中国成为继美国、日本之后第三个宣布千万亿次超级计算机研发计划的国家。可以说当前在高性能计算平民化趋势进一步彰显的表象下，一场新的高性能计算机体系结构的创新正在进行。
由上述可知，中国的高性能计算可以说已达到世界先进水平，成为继美、日之后，世界高性能计算的“第三股力量。但是，业内人士认为，在高性计算领域，我们的制造水平可达到世界前三强，从应用水平上面来说，我们只能排在第五，美，日，德，英均排在我们前面。中科院李国杰院士在多个场合说，应用需求是整个高性能计算机发展的主导因素，在这一点上，我们要比美国等发达国家落后15年左右。
作为中国高性能计算代表的曙光公司认为，从发展总体上，我国高性能计算在更广泛的应用领域上与西方国家存在很大差距。一方面，国外品牌还占领着很多领域和行业；另一方面我国高性能的应用还不够广、不深入，应用比较薄弱，效率比较低下。随着越来越多的用户开始采用高性能计算机，应用软件的发展后滞明显严重。另外，一些用户对传统RISC小型机存在使用习惯和品牌偏好，接受Linux机群需要厂商做大量的工作。微软认为Unix的应用移植已经不成问题，微软新的Windows Server 2003 R2版本已经能够实现无缝的移植。
浪潮则称，目前，国内机群应用还处于起步阶段，用户机群在对高性能计算应用处于观望的状态，他们最看重的问题，不是采用何种技术，而是是否能实现实际应用。
所以中国的高性能计算要想真正跻身于前列的话，衡量的指标应该是应用的效能而非计算机的性能。未来能否更好地拓展高性能计算的应用将是关键。
所以总体上讲，我国高端计算应用研究与开发明显滞后于高端计算机的发展已经是不争的事实，应用的并行度普遍在百十量级，应用到更大规模的很少(并非没有需求)。高端应用软件的开发和高效并行算法的研究尚不能与高端计算机发展同步，在一定程度上存在为计算机“配”软件的思想。对应用的投入远远不够，应用研发的力量薄弱且分散，缺乏跨学科的综合型人才，从事高端应用软件研发的单位很少，企业界基本未介入，没有良好的、相互交流的组织渠道等。
所以中国的高性能计算要想真正跻身于前列的话，衡量的指标应该是应用的效能而非计算机的性能。所以，未来能否更好地拓展高性能计算的应用将是关键。