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中国HPC应用现状分析

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在上次公布的调查结果中,我们主要探讨了硬件方面的状况,那么当前的HPC应用状态如何呢?

作者:赵效民 来源:ZDNet【原创】 2009年9月10日

关键字: 高性能计算

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在上次公布的调查结果中,我们主要探讨了硬件方面的状况,那么当前的HPC应用状态如何呢?下面来具体看看:

单位HPC相关人员数量

从围绕HPC开展工作人数的来看,中国目前的HPC用户大量集中在50人以下,超过500人仅占7.7%。HPC现在很重要的发展方向是网络化和机群化。从统计图上推测,中国目前HPC应用还是以单一主机模式为主,在内部大量计算为主,大部分可能为基数计算,尚未扩展到商业领域和网络信息领域,而根据国外的发展方向,这将是高性能计算越来越重要的领域。

基于HPC开展应用的人数(%)

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处理器架构单构为主,异构、混构逐步上升

处理器架构是HPC硬件建设的重要方向。过去主要为单一架构,采用同一公司、甚至同一型号CPU的CPU构建HPC的CPU系统,随着技术进步,异构和混构系统逐步出现。

HPC处理器架构(%)

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从图3可以看出,目前虽然以单一处理器架构为主(占66%),而异构处理器架构和混合处理器架构也逐步凸现,分别占到了14%的比例。异构处理器架构是近几年才出现的新技术,能在较短时间内取得如此份额,可见其发展后劲比较足;尤其是CPU/GPU混合处理架构,更是出现不久的新技术,也能取得14%占有率,很是让人充满期待。

开源Linux表现相当亮眼

操作系统是计算软件系统的基础,是能否发挥计算机硬件系统的计算能力的重要基础。从图可以看出,开源的Linux表现相当亮眼,占HPC OS的83%,处于绝对领先地位。紧随其后是微软的Windows HPC 2008(占18.9%)和IBM AIX(占13.2%)。

当前的HPC所使用的操作系统(%)

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在HPC领域,主要的开发语言是Fortran、C、C++,这些语言的标准部分,都没有提供大规模并行运算库,要发挥HPC硬件系统和操作系统的潜力,尤其是并行运算的潜力,需要专门的并行运算库。调查结果表明,Portland Group的一些列编译器(包括:PGF、PGCC、PGC++等)占了近70%,Intel Compiler占了45.3%, HPF占15.1%。

软件的多线程并行设计/优化技术倍受关注

每一个关注焦点,都值得HPC制造商关注。从统计图上可以看出,排在首位(64.2%)的是“软件的多线程并行设计/优化技术”,在一定程度说明开发技术在某种程度上制约了HPC系统的发展,希望HPC厂商能在这个方面有较大突破。

排在第二位的是“GPU/CPU混合计算/编程技术”(54.7%)。GPU在图形处理、大规模并行运算方面较通用CPU有更强的优势,但是对编程技术和编程人员提出了更高挑战。

虽然“新一代的节能技术”在其中并没有排在更重要位置(22.6%),但是从存在问题方面,节能技术是排在首位。由此可见,对于一个HPC的运行,节能技术已经是一个非常迫切的问题,希望引起厂商更大的注意,这也符合当前的节能绿色潮流。

不过从当前各大CPU制造厂商的公布的新产品和新技术来看,厂商已经意识到这个问题的重要性,纷纷在此领域作出不错的表现。

关注的高性能计算技术(%)

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培训、合作研发、外包是三大合作机会

存在问题,就存在机会。从统计图上可以看出,几乎都是知识、人力资源方面的问题。排在前三位的机会依次是:

首先需要专业培训。41.5%企业需要相关专业培训。用好HPC系统,知识、经验肯定最为重要,只有如此,才能发挥出HPC的能量,否则只会成为摆设。

其次需要专业开发人员参与本单位研发。HPC应用单位对HPC开发专业人员需求非常强烈,希望能引起厂商和院校注意,加强人力资源培养。

第三需要外包开发任务。有些单位可能没有较强的开发能力,但是已经HPC应用的需求,这样就需要将开发任务外包,目前,能从事HPC开发的单位好较少,一些院校、科研单位如果有富余的开发能力,应该向这样的单位提供服务。

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