超級計算機的窘境與我國落后的軟件分析設(shè)計

掃街

中心意思:沒有軟件的超級機只能用來滿足國人的欲望和饑渴，甚至可能連家里的效果都打不到
天河一號的誕生將中國的超級計算一下子帶入了千萬億次計算時代，但是應(yīng)用卻仍停留在幾萬億次到幾十萬億次的水平，中間至少相差了一代。因為現(xiàn)在能夠?qū)懘祟愜浖�的人才太過稀少，硬件跟軟件的關(guān)系就像“修了一條好路，卻沒有好車”。
現(xiàn)在的超級計算機通常都有幾千顆CPU，速度已經(jīng)超過每秒千萬億次，但能支持500顆以上CPU的應(yīng)用軟件卻很少。像國家天文臺需要上千個CPU的運算卻缺少軟件可用
雖然上海超級計算中心的客戶中不乏蛋白質(zhì)折疊這樣的大型科學(xué)計算和國產(chǎn)大飛機設(shè)計這樣的大型工程項目，但大型用戶并不占大多數(shù)。據(jù)上海超算中心2008年12月的簡報統(tǒng)計，在當(dāng)月新增的10個用戶里，只有清華大學(xué)航空航天學(xué)院、南京大學(xué)物理系和上海天文臺三家占用的CPU資源在128顆以上。 “不可能給得太多”，中心副主任袁俊說。中心為了照顧到300多個用戶的需要，必須進行協(xié)調(diào)管理，才能最大發(fā)揮其整體效能。
事實上，即使資源方面沒有限制，很多大型項目也因為技術(shù)上的原因用不上那么多運算資源
規(guī)模再大軟件控制不了
南京航空航天大學(xué)的飛行器設(shè)計實驗室曾經(jīng)從浪潮公司購置過一套十多個節(jié)點的高性能計算集群，可用著用著就發(fā)現(xiàn)不夠用了。他們計劃購買一套更大的，升級到64個計算節(jié)點。購買，安裝，遷移任務(wù)，一切停當(dāng)，一個奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了：運算效率不僅并沒有提升，反而下降了。研究人員只好請來浪潮的維護工程師，發(fā)現(xiàn)問題出在該應(yīng)用軟件的擴展性上——原來的軟件根本不能支持這么多CPU
據(jù)浪潮公司提供的一份資料顯示，雖然數(shù)百上千個CPU級別的計算機集群現(xiàn)在已經(jīng)大量出現(xiàn)，但支持500個CPU以上的應(yīng)用軟件卻很少。許多流行的高性能軟件，特別是廣泛應(yīng)用的開源軟件，如在地震預(yù)報、蛋白質(zhì)計算中運用的軟件，并行度并不高，有的甚至還是串行程序。這就好比是好不容易修好了一條高速公路，回頭一看，卻缺乏好車
“現(xiàn)在的關(guān)鍵是軟件跟不上硬件的發(fā)展速度，導(dǎo)致超級計算機的計算能力發(fā)揮不出來。”浪潮集團高性能服務(wù)器產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍說。對此中國科學(xué)院超級計算中心主任遲學(xué)斌認為，在研發(fā)的歷史上，中國人一直重視有形的東西，忽視無形的東西。計算機固然很重要，但是如果在這個平臺上沒有要做的事，那也等于是浪費
對上海超算中心來說，困難主要是價格問題。盡管上海市政府給了他們令同行羨慕的的持續(xù)經(jīng)費支持，使他們可以采購中國最好的計算機硬件，卻無法將最好的軟件也統(tǒng)統(tǒng)搬來。國家天文臺可能是中心的用戶里對CPU要求最高的之一，他們需要上千個CPU同時工作，以計算海量的天文觀測數(shù)據(jù)。但能支持的軟件在國際上也很少，即使有也買不起，他們只好自己編寫開源代碼。它更自由，卻未必好用
再者，能夠?qū)懘祟愜浖�的人才太過稀少。國內(nèi)高等教育研究生以上學(xué)歷的教育中，完備、深度的“計算科學(xué)”教育既不系統(tǒng)，也不完整，更沒有基于并行計算方面的計算科學(xué)教育和訓(xùn)練。同時，計算科學(xué)和各應(yīng)用科學(xué)的團隊在互相協(xié)作方面也缺乏機制。美國一個成熟的計算應(yīng)用軟件通常都經(jīng)歷了至少20年以上的持續(xù)開發(fā)，如計算化學(xué)軟件NWCHEM，開發(fā)團隊里化學(xué)家、計算數(shù)學(xué)家、計算機科學(xué)家保持了合適的比例，政府也給予了資金支持
大規(guī)模并行軟件的開發(fā)是個累活，周期很長，不像硬件升級那樣見效快。在過去，軟件都是串行編寫，假定在一個CPU上面執(zhí)行任務(wù)。超級計算機把這種情況徹底打破了，轉(zhuǎn)而強調(diào)“并行計算”。高性能計算的原理其實并不復(fù)雜，就是將一個任務(wù)分成幾份，每個服務(wù)器完成一份，但并行化的基礎(chǔ)是對此代碼涉及的應(yīng)用科學(xué)有透徹的了解，在理解的基礎(chǔ)上，再進行合理的任務(wù)切分，精細地處理負載平衡、通信等問題。因此才出現(xiàn)了能夠?qū)懖⑿熊浖�的高級人才少之又少的局面�?br /> 事實上，為超級計算機編程更是數(shù)學(xué)家的工作。他們不僅要有精湛的數(shù)學(xué)頭腦，懂得各種編程語言，還要熟悉計算機硬件。更重要的是，他們必須愿意投入時間來設(shè)計各種算法和進行軟件編程，最后，還要確保軟件經(jīng)過調(diào)試能夠在超級計算機上使用。名噪一時的“深藍之父”許峰雄就是這樣一個人。這個對于人機對弈有著狂熱興趣的天才，更像是一名有著發(fā)達數(shù)學(xué)頭腦的軟件程序員。還在念大學(xué)時，他幾乎每天吃飯路上腦子里都在琢磨如何在計算機上實現(xiàn)更快的出棋步數(shù)。為了戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫，許峰雄和他的同事前后用了十多年

leftwall

我開平民車（個人電腦）就行了
國家還有很長的路要走

xtw77wh

怎么沒寫完呀，期待續(xù)集

yusixway

好像還沒有結(jié)束吧！

guangxia

"中國人一直重視有形的東西，忽視無形的東西。計算機固然很重要，但是如果在這個平臺上沒有要做的事，那也等于是浪費."這句話說得太深刻了，國人都是很“實際”的，但是，有的時候又“實際”不起來。

過客的幻想

不知道是干嘛的..

小車不倒

中國人浮躁東西太多

麥m

長見識了.......

icedtan

中國的精英都掙錢去了，很少有人在這方面花心思。