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直面E级计算挑战 联想高性能计算领域再发力

IT大嘴巴2022-06-19 07:32:02

就在半个月之前,在德国法兰克福举办的ISC16超算大会上,中国制造的神威太湖之光获得了世界第一名;

 

就在半个月之前,在德国法兰克福举办的ISC16超算大会上,联想以92台超算上榜的优异成绩排名TOP500榜单第二名;

 


 

就在上周,挟ISC16余威,联想在北京召开了规模盛大的联想全球超算峰会(北京站),宣布向E级计算进军;

 

为何联想能够取得如此佳绩?为何联想宣布挑战前所未有的E级计算新高度?全新发布的深腾X8800是深腾系列的延续还是创新?带着这些问题,我们采访到了联想集团首席科学家祝明发博士。

 

E级计算时代,高性能计算面临的问题

 

如今,E级超级计算机正在成为各国家争先努力攻克的对象,美国、日本、欧洲都宣布了E级超级计算机的计划,谁能够率先撞线关乎国家荣誉,与此同时,E级超级计算机对于高能核物理、材料化学、生命科学研究也具有现实意义。神威太湖之光的夺冠让E级计算成为了一个热门话题,而这个本来处于科学界和IT界的概念如今已经被越来越多的人所熟知。

 


 

所谓E级计算,就是每秒实现百亿亿次计算,也就是10的18次方。这是一个非常庞大的数字,也是人类所面临的全新课题。

 

以刚刚在全球夺冠的神威太湖之光为例,这款超级计算机的系统峰值性能为125.436PFlops,持续性能为93.015PFlops,相当于全球72亿人口拿着计算器连续不间断计算32年的计算量。而所谓的“E级计算”要比这台计算机的性能提升近10倍,随之也带来了许多的世界级难题。

 


 

但是摆在所有人面前的困难依然很严峻,特别是“访存墙问题、通信墙问题、可靠性问题和能耗墙问题”并成为四大难题。这其中,能耗墙问题问题尤为突出,因为即便解决了性能提升的瓶颈,但是随之而来的功耗也会有成倍的增长。而在“能耗墙”面前,业界的统一认知是功耗控制在30MW以内。

 

为此,就需要借助最先进的技术手段,比如新的低功耗处理器、新的存储与网络介质,还有全新的散热系统。

 

深腾X8800,联想“大一统”下的核心设备

 

在本次大会上,联想宣布推出高性能计算E级系统——深腾X8800。这款产品不仅是深腾系列的延续,也是联想在并购System x之后融入了全新的技术,从而开启了高性能计算的新篇章。提起深腾,许多熟悉高性能计算的专家都不会觉得陌生。

 


 

作为我国最早进军HPC领域的企业,联想在高性能计算领域拥有十余年的深厚积淀,曾成功实施“高效能计算机系统研制及关键技术研究”、“面向网格的高性能计算机” 等多个国家863计划重大项目,并多次获得包括国家科技进步奖在内的各级奖项。

 

1995年,联想中国第一台服务器在联想的实验室诞生;

 

2001年,联想成立了高性能事业部;

 

2002年,中国第一台自主知识产权的万亿次深腾1800成功上市;

 

2004年,联想成功上市了基于4万亿次的深腾6800;

 

2005年深腾1800获得了国家科技进步二等奖;

 

……

 

2014年收购System X服务器业务后,联想在HPC领域的技术实力和团队能力都迈上了新台阶。联想HPC团队既有像联想集团首席科学家祝明发、肖利民博士、杜晓黎博士等一线的中国专家,也有联想集团高性能计算解决方案高级总监Luigi Brochard博士这样的国外权威。同时,联想还拥有一支经验丰富的行业应用专家团队,可以为客户提供业内领先的IT服务。

 


 

在谈到本次联想发布的X8800服务器的时候,联想集团首席科学家祝明发表示:“深腾X8800的出现则是注入了原有System X新的产品和新的元素,比如内存加速、双轮对转式风扇等技术;除此之外,深腾X8800还传承了以前集群方面的经验。就是这些新的元素,我相信融入进来以后一定是一加一大于二”。

 

如今,联想HPC团队有联想原来的HPC团队加上原IBM整个HPC团队加盟,实力可观。从HPC技术研发、到售前售后,堪称业界最强团队。与此同时,联想与上下游合作伙伴,Intel、NVIDIA、Mellanox等,保持密切合作关系。、CENICA、北京大学、清华大学、南京大学、,保持很强的信任关系。

 

面向未来,联想高性能计算的生“E”经

 

最近几年来,随着深度学习和人工智能概念的普及与应用,越来越多的互联网企业开始采用高性能计算技术进行加速,也使得高性能计算从传统的科研领域逐步拓展,深入到各行各业当中。这是一种新的趋势,自然也需要包括联想在内的高性能计算企业提供新的应对、新的产品技术与新的解决方案。为此,联想集团中国区企业级方案营销总监李炜在大会上侃侃而谈,介绍了联想在E级计算的方向与目标。

 

首先是绿色节能——随着客户对应用需求的增加、运算速度的不断改善,“能耗墙”将越来越制约超算的功耗和能耗,也要求用户将节点的数量和单机的功耗限制在一个合理的范围。“联想所主推的水冷技术将毫无疑问的成为业界的主流解决方案”,李炜表示。

 

其次是智能管理——在迈向E级计算的过程中,传统底层架构的计算节点、存储节点和网络节点,基本都具备了向E级迈进的基本要求。但是把这些节点能够管理起来的智能管理软件需要更加的智能化与功能化,而这些将是联想下一个持续投入和研发的技术方向。

 

最后是深度学习——在可预见到的未来,高性能计算的底层技术,比如计算、存储和网络技术短时间不会有特别大革命技术的发生,要想在E级计算领域得到成功,必须要求数据管理中心和人工智能专家,要有精密的算法和极快的速度,应对高性能计算的挑战。同时,高速的迭代、更加快速的创新结合深腾X8800的方案是联想迈向E级计算迈进的有力的武器。


 

 

正是基于这样的判断,在硬件层面联想提供了包括NeXtscale System(飞虎)在内的水冷计算节点,并将持续加以改进和突破;在软件管理层面,联想采用以Lico为代表的智能管理系统,实现对于基础设施的整体管理;在研发与解决方案层面,联想将在北京建设联想全球第三个、中国第一个更大规模的实验室,通过领先于整个方案的预先研发匹配E级计算的挑战。最后,联想还将持续扩大现有的高性能专家团队,通过引进和自主培养两条腿走路的方式,能够实现专家老中青三代相结合,在每一个细分市场上拿出最好的产品。

 

总体而言,E级计算是一个综合性的概念,也是人类目前在计算领域面临的最大挑战。它不仅强调了强大的计算性能,同时也需要存储、网络、供电、散热等多个角度的支撑,需要包括产品研发、解决方案管理等多个部门的协作。本次,联想推出的深腾X8800服务器可以视为迈向E级计算的“金钥匙”,也正是联想在产品、技术、渠道、市场等多方面的强大整合能力,赋予了X8800更多的新技术与新概念。

 

“随着E级计算普及,相关的组件技术将实现突飞猛进地进步,同时也会为人类创造更多的福祉。对于联想来说,E级计算将让我们在技术创新之路上走得更远。”——联想数据中心业务集团副总裁Brian Connors


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