應(yīng)用是高性能的第一驅(qū)動(dòng)力

文/本刊記者 張彤

應(yīng)用是高性能的第一驅(qū)動(dòng)力

文/本刊記者 張彤

今天，在開放的技術(shù)架構(gòu)下，高性能計(jì)算集群系統(tǒng)很容易達(dá)到百萬億次、千萬億次甚至萬萬億次的計(jì)算能力，但將計(jì)算能力與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，為用戶創(chuàng)造應(yīng)用價(jià)值才是高性能計(jì)算過去、現(xiàn)在和未來發(fā)展的第一驅(qū)動(dòng)力。

在不久前舉行的2011年高性能計(jì)算用戶應(yīng)用交流培訓(xùn)大會(huì)上，來自全國高校、科研、石油、氣象、生命、制造、渲染、政府等各行業(yè)的百余位高性能計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)者、系統(tǒng)使用管理者、行業(yè)應(yīng)用專家等齊聚一堂，針對(duì)高性能計(jì)算的應(yīng)用創(chuàng)新與技術(shù)發(fā)展、軟件開發(fā)和算法優(yōu)化、行業(yè)應(yīng)用剖析與趨勢、系統(tǒng)運(yùn)維管理等展開深入探討，共同探索中國高性能計(jì)算的創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展方向。

浪潮集團(tuán)高性能服務(wù)器產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍認(rèn)為，高性能計(jì)算系統(tǒng)峰值性能是衡量一個(gè)國家高性能計(jì)算水平的標(biāo)志之一，但并不是惟一標(biāo)準(zhǔn)，如何提升應(yīng)用能力和水平，如何將計(jì)算資源更合理高效轉(zhuǎn)化為科研生產(chǎn)力，才是衡量國家高性能計(jì)算水平的根本尺度所在。

針對(duì)當(dāng)前高性能計(jì)算存在的應(yīng)用和技術(shù)“兩張皮”現(xiàn)象，也就是學(xué)科應(yīng)用人員不了解高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)信息技術(shù)人員也不了解學(xué)科應(yīng)用的問題，劉軍認(rèn)為，跨學(xué)科的應(yīng)用人才培養(yǎng)是高性能計(jì)算在高校中發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“每個(gè)高校在校級(jí)超算平臺(tái)建設(shè)方面都有很大的投入，科研院所也建立了很多平臺(tái)，同時(shí)大型的企業(yè)也在建高性能計(jì)算平臺(tái)。所以叫作平臺(tái)，一個(gè)關(guān)鍵的理念就是讓高性能得以共享，在清華大學(xué)和吉林大學(xué)搭建的校級(jí)超算平臺(tái)，各個(gè)學(xué)科的數(shù)據(jù)和應(yīng)用都能夠在上面跑，所以這個(gè)平臺(tái)起到了一個(gè)“紐帶”的作用，連接了高性能計(jì)算技術(shù)和需要高性能計(jì)算的學(xué)科，他們?cè)谶@個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)會(huì)聚。另一方面，不同學(xué)科應(yīng)用也在通過專門人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，提高對(duì)高性能計(jì)算技術(shù)和當(dāng)前新興的尖端信息技術(shù)的了解。”

就應(yīng)用實(shí)際而言，當(dāng)前，高性能計(jì)算技術(shù)已經(jīng)成為了計(jì)算和應(yīng)用，以及不同學(xué)科之間的交叉學(xué)科，越來越成為高校科研創(chuàng)新的一個(gè)基本手段。學(xué)科計(jì)算的發(fā)展對(duì)高性能計(jì)算的依賴程度不斷加深，因此科研機(jī)構(gòu)應(yīng)該充分借助計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的專門人才從專業(yè)的角度，對(duì)相關(guān)的應(yīng)用提出指導(dǎo)性的意見。同時(shí)超算平臺(tái)的應(yīng)用也需要借助學(xué)科專家的專業(yè)技能構(gòu)建適合的計(jì)算系統(tǒng)和體系架構(gòu)。通過彼此借鑒和學(xué)科交叉滲透，高性能計(jì)算才能夠發(fā)揮實(shí)際的效果，真正成為推動(dòng)科研發(fā)展的第一驅(qū)動(dòng)力。

用戶大會(huì)邀請(qǐng)了來自各領(lǐng)域的高性能計(jì)算應(yīng)用專家，分享他們?cè)诟咝阅苡?jì)算系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、使用管理方面的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。劉軍告訴記者，浪潮專門成立了一支應(yīng)用軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)，近年來在石油、生命、CFD、制造、氣象、金融風(fēng)險(xiǎn)分析等多個(gè)領(lǐng)域開展了大量的應(yīng)用開發(fā)和優(yōu)化工作。

來自中科院北京基因組研究所的研究員胡松年博士重點(diǎn)介紹了高性能計(jì)算在BIG基因組平臺(tái)中的應(yīng)用及其使用策略，并分享了在高性能計(jì)算平臺(tái)上的最新基因組科學(xué)研究成果，如在關(guān)系國計(jì)民生的水稻基因、鯉魚、人參等基因研究已經(jīng)取得突破進(jìn)展。

國內(nèi)計(jì)算流體力學(xué)專家西北工業(yè)大學(xué)教授鐘誠文博士介紹CFD軟件在高性能計(jì)算平臺(tái)中的應(yīng)用步驟。

來自理論化學(xué)計(jì)算國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、吉林大學(xué)的吳迪教授結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際科研業(yè)務(wù)，講解理論化學(xué)領(lǐng)域中高性能計(jì)算對(duì)不同研究課題的促進(jìn)作用，尤其是基于應(yīng)用選型對(duì)高性能計(jì)算系統(tǒng)選用的經(jīng)驗(yàn)和技巧。

清華大學(xué)信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張武生高工結(jié)合清華大學(xué)對(duì)高性能計(jì)算環(huán)境的個(gè)性化需求，分析高性能計(jì)算系統(tǒng)維護(hù)中面臨的多方面挑戰(zhàn)，通過介紹清華CoS集群管理理論、Workspace、3D-Geo等工具和管理手段，為眾多的高性能計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)用維護(hù)人員提供了有效的方法和思路。

擁有十余年HPC運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)、來自北京生命科學(xué)研究所的馬路遙從系統(tǒng)管理員的實(shí)踐角度出發(fā)，分享了高性能計(jì)算集群選擇、建設(shè)、維護(hù)等每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)、技巧和經(jīng)驗(yàn)；中國科技大學(xué)超級(jí)運(yùn)算中心的李會(huì)民博士分享了中國科大超算平臺(tái)的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，并重點(diǎn)介紹了8路胖節(jié)點(diǎn)在高校HPC的應(yīng)用體會(huì)。

高性能計(jì)算是當(dāng)前科學(xué)研究和科研工程先進(jìn)的技術(shù)手段和工具，與高校科研以及科技成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的相關(guān)性和應(yīng)用需求都有非常大的關(guān)聯(lián)。

很多學(xué)科，例如化學(xué)、生物、力學(xué)、物理等，對(duì)高性能計(jì)算的應(yīng)用需求也非常明顯。因此，實(shí)現(xiàn)學(xué)科和信息計(jì)算技術(shù)以及學(xué)科之間的交流，形成一個(gè)良性的融合發(fā)展環(huán)境，是高性能計(jì)算未來發(fā)展的必由之路。