二十载破局之后,联想HPC的制胜“算盘”锁定超融合

时间:2019-07-15 15:54 来源:c114通信网

C114讯 7月15日消息(高娟)超级计算机正在成为重要的国家力量,高性能计算式科技进步与科学突破的“发动机”。

在最新的基础科学领域--诸如大气变化模拟、核聚变研究、生命科学、天体物理的研究中,以及在最流行的产业领域--比如人工智能、大数据等课题中,超级计算机都在扮演越来越重要的地位。联想正在为科研、教育、航天、气象、汽车、石油石化、生命科学等多个领域提供领先成熟的解决方案,为解决人类面临的各类挑战贡献出巨大力量。

在载人航天领域,联想HPC曾为“神舟九号”、“神舟十号”和“神舟十一号” 载人航天发射任务提供了强大的技术保障,稳定、高效地承载了大量重要的计算任务。在教育科研领域,联想为南方科技大学部署了高性能集群“太乙”,帮助师生大大降低了采购超算资源的时间,节约了研究经费。在智能制造领域,联想HPC为长城汽车提供前端到后端的完备保障,实现资源的最充分利用,保障研发与生产的效率,推动中国汽车产业的发展。

这些成绩的取得,与联想二十载的努力不可分割。面向未来,联想正在用超融合,打造一个“曲高和不寡”的HPC新世界。

二十载,联想HPC的破局之路

联想超算发展的第20个年头,从1999年组建联想集团的超算部门,经历了从0到1到,从无到有,从跟随到超越的发展之路。

据北京应用物理与计算数学研究所研究员袁国兴介绍,在2002年前十年的计算机里面,TOP500榜单基本上大部分是美国、欧洲、日本生产的机器。2002年11月统计数据显示,TOP500当中前50名的机器,美国一共是35台、欧洲9台、日本5台;生产厂商美国43台,日本6台,中国只有联想占了23台计算机。

随着时间推移,中国的超算也在快速崛起,联想也实现了从0到N的破局。

袁国兴特别强调,“今年6月德国发布的TOP500当中中国计算机以219台排名第一,美国以119台排第二。”在TOP500组织公布的全球最强超算TOP500名单上,联想制造并交付的超算达到173台,远远超过行业中其他厂商与机构,继续位列全球超算供应商第一名。

值得注意的是,联想交付的173台超级计算机有74台部署在中国,不仅是全球最大的超级计算机供应商,也是中国最大的超级计算机供应商。全球Top500超算中,联想进入了19个国家与地区的市场,是数量最多的商业公司。全球最强的30台超算中,联想交付了9台。10个国家的最强超算由联想交付,包括在澳大利亚、巴西、加拿大、德国、爱尔兰、荷兰、挪威、新加坡、南非和西班牙。由联想设计制造的德国最强超算“超级慕尼黑-NG”位列全球最强超算第九名。

对此,联想集团高级副总裁、数据中心业务集团中国区总裁童夫尧评价道,“过去20年联想超算的发展道路,我们觉得自己也是走在了时代脉搏的节拍上。”

正因为每一步的合拍,成就了联想超算的成功之路。“面向未来,联想已经做好了准备,我们将以超算技术为核心聚焦技术融合、行业融合、生态融合,从三个方面来助力行业的破局和发展。”童夫尧如是说。

首先在技术上面联想具有全球最领先的硬件和软件的基础设施,并发布了AI的产品家族,专门为超算和人工智能优化的AI服务器,人工智能的超算平台,智能超算平台LiCO,以及全球首创的温水水冷技术等。

其次,联想的超算技术不仅仅是放在实验室里面做理论研究,而更多的是与行业的应用相结合,与客户的需求相结合,为客户带来真正的价值。童夫尧透露,“目前联想超算团队、超算产品,包括端到端的整个体系正在积极的为科研、教育、航天、气象、石油石化、生命科学等等领域提供解决方案。”

第三在生态融合领域,联想通过在业内的领导力和影响力进一步加强了与各个领域合作伙伴的关系,将继续加深与英特尔、寒武纪等等厂商的紧密合作,在软件层面联想积极的主动开放生态系统,吸引主流厂商加入联盟,而在业务层面,联想创投投资了face++、银河水滴科技等等一系列中国最有潜力的人工智能公司,打造从硬件到软件的行业解决方案的完整的生态链。 同时联想组建了完整的专家团队,未来还会积极的加强人才培养,充实联想和整个国家的超算技术的研究。

二十载的辉煌成绩已是过去,如今以科技为核心的创新数字化时代已然来临,站在新的起点上,联想将继续以全球化+中国特色作为业务的战略,构建高度安全、可信的信息产业的基础设施,通过创新推动产业升级,开创新时代。

超融合,联想HPC的制胜“算盘”

HPC是一个复杂的系统,如今这个系统正面临着新的挑战。“2013年开始,HPC的的发展曲线开始变得平缓,我们现在可能不能再遵循十年一千倍的发展速度,这个速度有可能降低到以后十年最多一百倍的情况。”北京航空航天大学中山大学教授钱德沛强调。

据钱德沛介绍,有五大原因制约了HPC的发展:能效指标的约束;摩尔定律接近失效;计算机的结构发展缓慢;没有颠覆性的技术出现和新原理计算的器件缺少突破。

当HPC发展面临桎梏,联想的制胜点又会在哪里?

联想数据中心业务集团全球高性能计算技术高级总监Scott Tease在随后的媒体采访中给予答案--“既可以打造全球最大的系统,让TOP500的企业去用,同时同样的技术也能够为体量要小的公司使用。”

Scott Tease指出,“从联想的角度来说一方面能够吸取开源这个社区的优势,就是快速的创新,众人拾柴火焰高的技术发展的节奏。另外一方面联想也会考虑到,用我们自己的技术力量来提供技术服务的保障,我们获得快速的创新力,也有自己服务的保障。”

曲高和不寡,就需要具备超融合的能力。

人工智能、大数据的融合发展,超算对大数据、人工智能的支撑重要非常明显,现在的新一代人工智能的基础就是计算,超算改变了人工智能的研究方式。但现在人工智能、大数据对于未来超级计算机形态结构和实现技术的影响还不是特别明显。可以预见将来各种智能的加速部件以数据为中心的体系结构,数据流的体系结构,都会对未来体系结构产生影响。

钱德沛指出,可以用人工智能的方法改变传统计算问题的求解方法。“最近公布的Linpack-AI使用混合字长和改进算法获得同样问题3倍性能的提升,这对传统解决计算问题的办法很有启示,同样的硬件资源方法不同,但是硬件资源的支持混合可变的字长可以得到不同的效果。另外可以发现也可以通过人工智能帮助,未来超级计算机中人工智能有非常大的发展。所以超算大数据、人工智能必然要协同、融合发展。”

就在上周,联想推出全新“深腾X9000”融合计算平台,可以为高性能行业设定新的易用、通用与智能化新标杆,推动高性能计算与技术、行业、生态的融合发展,助力中国与全球的企业与机构,以科技之力解决科学、技术与社会的未来挑战。

据了解,“深腾X9000”系统基于客户的灵活需求,可以在多个服务器硬件产品系列的基础上,配置联想CPU/GPU/Xeon Phi/FPGA/寒武纪等多种异构硬件平台,结合第四代温水水冷技术“海神”,不仅支持集成交付、集成管理、集成研发等3种流行的计算机视觉场景。特别值得称道的是,“深腾X9000”可以搭载联想研发的新一代智能超算平台LiCO 5.3,能够在一个集群中同时运行高性能计算与人工智能开发作业,提供统一的资源调度功能。

在随后的采访中,Scott Tease指出,LICO平台的诞生一开始就是作为HPC的管理平台,用于快速简单的建立集群的,后来又延展到AI的领域,成为AI管理平台,主要的目的也是集群的快速建立,不管是AI的集群还是HPC的集群。在他看来LICO平台具备三个“独一无二”的优势。

第一,LICO的平台完全基于开源技术开发出来的一款管理平台。“LICO的大脑基本上都是源于开源的技术,所以对于我们的用户如果用LICO各方面的技术支持或者延展性的开发都可以去找到开源版本来很方便的做到。

第二许可定价的制度非常简单,可以根据用户的CPU和GPU的数量计价。

第三,LICO平台有两种,一种是管理型;另一种是针对纯的科研型的教授,大学教授或者科研团队的科研版本非常易用。

从整个TOP500的榜单来看,500台超算中只有133台使用了加速器,不到总数的三分之一。从目前来看也不是所有的科学计算任务都可以利用到加速器,都能使用并行计算进行加速,从系统构形方面的分裂在加速器内部也能看到,比如ISA、P3E卡的形式,整个数据中心的硬件形态上都在细分。

在钱德沛看来,在融合计算大的环境下探索创新的体系结构,与其打造一个像瑞士军刀好还是专用工具,倒不如做一个有高效专用部件的处理器,最适合的工具去做适合的工作。

联想数据中心业务集团技术总监单奖定认为,“现在都谈专用型和通用性的问题,这个问题并没有绝对的答案。哪个时间点上稍微主流一点,确实技术趋势上来看专用性目前发展比较快一些。业界已经看到了未来的计算都是异构的,越来越专有性出来,联想作为一个IT厂商我们设计开放的架构,能把异构的计算单元根据客户的需求整合起来,这是第一个环节的技术融合,我们现在可以在各种各样的芯片,通过标准开放的技术整合起来。”

中国科学院计算机所长孙凝晖对联想HPC的未来抱有更多期待,“期待联想在未来的五年、十年的发展中联想的产品线里面能够看到更多海光的处理器、寒武纪的处理器,龙兴的处理器,联想在超算领域是一个身强力壮的大哥哥,希望联想带着小弟走出国门,服务全世界,服务需要的客户,一起把信息产业做的更大更强,最后还要融合在一起发展,结成人类命运共同体。” 

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