『评论』

中国HPC:从研发创新走出来的产业领跑者

HPC,过去一直是科研院所或是专业机构,在对计算力有高要求的场景中使用的超级计算机。但随着需要的外延,在科研HPC之外,出现了商用HPC市场。

 

客观的说HPC在中国的市场规模也并不算大,几十亿的体量是典型的小市场。但HPC一定程度上体现了一个国家的综合科技能力,代表了国家的综合国力。所以,这个小市场吸引了非常多的目光。



中国HPC的集体胜利

 

在中国市场当中,主要有联想、浪潮和曙光三家公司处于领先的地位。按照2018年6月,2018年国际高性能计算机大会发布的最新TOP500名单来计算,联想、浪潮和中科曙光三家公司作为中国HPC市场的状元、榜眼和探花,共同将中国HPC推上了世界第一的位置。

 

应该说以联想为首的中国HPC崛起,意味着中国企业在人工智能、云计算和量子计算等未来高新技术领域将拥有更强的话语权。目前国内HPC产业也表现出一些发展的趋势。

 

第一,从中国的HPC产业来看,联想、浪潮、曙光三家公司占据了超过90%的市场份额。说明HPC产业的门槛较高,短时间内参与的玩家不会有明显的增加。HPC包括整体集成能力、工艺水平,如果没有技术和经验积累很难组建一台世界前列的超级计算机。

 

第二,HPC也正从过去主要传统科研领域计算密集型为主,逐渐向新兴的大数据、人工智能以及深度学习等方向进行融合和演进。所以,传统行业对人工智能和HPC的需求开始变得愈发旺盛。而联想在HPC的商业化也颇有心得,例如在精准医疗领域,联想HPC帮助浦洛通基因测序平台实现了5倍的性能提升,将整个基因测序时间由一个月降低到小时级别。

 

第三,高性能和稳定的产品是赢得市场的保证。多年来,联想在提升产品品质上进行了大量的投入,包括高温实验室、震动实验室、跌落实验室等等。过硬的品质,联想在客户端获得了非常优异的口碑。

 

第四,HPC产业的发展离不开成熟的生态圈。联想以其开放的生态圈、可扩展的基础设施、温水水冷技术、智能超算平台和分布式存储解决方案,以及HPC专家团队助力客户创新发展。同时,在推动HPC的普及化,联想也发挥巨大的作用。


联想正领跑国产HPC自主可控

 

从技术的角度看,HPC已经经过了几代技术的演变,HPC开始逐渐与云计算、大数据和AI等技术相结合,并发展出CPU+GPU的异构计算架构。



因为HPC的本质是发挥计算机最极限的计算力,所以目前国内所有的商用HPC都采用了全球顶级CPU公司和GPU公司的产品。国产自主CPU的研发尽管也在快速的发展,但距离HPC的高要求,还有一定的距离。

 

其实,任何一台HPC都是简单的软硬件组合,而是系统架构不断演进的过程。例如在处理器方面,微处理器大举进入HPC市场,CPU从单核演变到多核,并出现了针对HPC而优化的芯片和架构等等。

 

在国产HPC走向自主可控道路当中,联想无疑是最重要的探索者。

 

我们知道,2014年联想并购了IBM System x服务器。在这次并购之后,联想获得了1100专利等全球领先技术资产,在X86的开放架构核心技术上迈出了重要的一步。因为,基于开放、标准的x86架构,以及利用集群技术实现的HPC系统,正在取代采用封闭计算的传统HPC成为主流,所以联想当初的并购为联想推动国产HPC的自主可控奠定了基础。

 

除此之外,联想还通过深入参与国产化产品研发,拥有完全自主产权的TCM加密芯片、安全PC和安全服务器,并实现了全本地化的生产供应链,从规划研发到生产制造到交付运营各个核心环节都实现完全自主可控。

 

正因为联想HPC实现了最大程度上的自主可控,所以联想收到了很多对安全性有极高要求的行业认可,比如军工科研领域,联想就是其HPC重要的提供商和解决方案的核心服务商。

 

比如2016年,神舟十一号载人飞船任务当中,联想为中国载人航天工程总体仿真实验室,提供了一套以联想高性能计算系统(HPC)和工作站为核心的仿真系统,使实验室拥有了强大可靠的计算能力,为飞船和轨道的各种不同状态,从容进行精确计算。能为中国航天提供自主可控、性能优异、稳定可靠的产品及技术支持,也充分体现了对联想HPC技术能力的认可。

 

除了军工科研之外,联想HPC还在国家气象局、海洋局、环保局等政府部门及中石油、中石化等大型企业,也承担着国家级基础数据的巨量计算和处理任务。正是联想HPC从研发、生产、交付、运维、服务,全生命周期的自主可控,让联想在如此多的重大行业收到很多赞誉。

 

从软到硬的技术突破,联想坚信实践出真知

 

我们知道HPC就是高性能的巅峰,所以对高性能计算需求旺盛的高等院校和科研机构是HPC应用的主要应用场景。联想HPC就是在与各大高校的合作中,获得了大量的实践经验。



比如去年初,联想为北大构建了大学高性能计算机校级公共平台“未名一号”。作为北大的第七个校级平台,它采用了联想深腾X8800超级计算机系统,X8800基于联想全球首创的45℃温水水冷技术,通过无泄漏,快速连接系统,冷却水流经水龙头,来冷却核心处理器及其内存。致使LINPACK效率达到92.6%,PUE值控制达1.1。

 

再比如近期,联想为中国科学院数学与系统科学研究院打造了全新高性能集群项目,该集群采用了联想HPC整体建设方案,拥有408个计算节点,实现远超客户预期三倍的每秒1081万亿次的运算速度,为中科院前沿科学领域突破性、创新性研究提供了重要武器。

 

除了国内的北大,联想目前已经与英国牛津大学、美国芝加哥大学、德国奥登堡大学、澳大利亚阿德莱德大学等享誉世界的高等院校进行了深入合作。全球化的高校科研实践,促成了联想HPC技术上的领先性。

 

首先在硬件的优化上,联想的水冷技术一直是处于全球领先。联想推出了“海王星”液冷散热系统,其中包括:后门换热器、Direct-to-Node液冷散热,以及融合风冷和液冷的混合散热解决方案。这是联想在水冷散热系统方面超过五年专研的成果,目前已经应用在不少全球排名前列的超级计算机当中。例如在TOP500上排在第十三位的巴塞罗那超算中心MareNostrum4就应用了“海王星”的后门换热器。

 

其次在软件上,联想自研的LiCO拥有先进完备的软件技术。可为HPC用户提供一站式解决方案,集成了计算软件、计算库、调度软件、监控软件、报警软件和分布式文件软件等完整的HPC管理软件体系,对各种规模的高性能集群的管理起到了关键的作用。同时,LiCO是基于AI优化的新平台,不仅具备分布式的资源调度系统,还可以帮助用户从容应对各种深度学习训练不断增长的计算需求。

 

不难发现,联想HPC今天的成就一方面得益于自身对软硬件技术的研发积累,另一方面则是通过大量的客户实践反哺了技术创新。

 

总的来说,联想HPC的成功并不偶然,多年的技术投入,大量高校和科研院所的合作实践,并购IBMSystem x的胸怀和底气,坚持自主可控的产品战略,以及过硬的产品和优秀的服务,正是这一系列的原因促成了联想在HPC行业的领导者地位。



新书推荐 | “科而不幻”的人工智能

上一篇

华为浪潮新华三,今年的合作伙伴大会都会讲些什么

下一篇

你也可能喜欢

热门标签

微信扫一扫

微信扫一扫