超級計算機的窘境與我國落后的軟件分析設計

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)在能夠寫此類軟件的人才太過稀少,，硬件跟軟件的關系就像“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折疊這樣的大型科學計算和國產(chǎn)大飛機設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，在當月新增的10個用戶里,，只有清華大學航空航天學院,、南京大學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
南京航空航天大學的飛行器設計實驗室曾經(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,，一切停當，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以上的應用軟件卻很少。許多流行的高性能軟件,，特別是廣泛應用的開源軟件,，如在地震預報、蛋白質計算中運用的軟件,，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)在的關鍵是軟件跟不上硬件的發(fā)展速度,，導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器產(chǎn)品部總經(jīng)理劉軍說,。對此中國科學院超級計算中心主任遲學斌認為,，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,，能夠寫此類軟件的人才太過稀少,。國內高等教育研究生以上學歷的教育中，完備,、深度的“計算科學”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教育和訓練,。同時,，計算科學和各應用科學的團隊在互相協(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),，如計算化學軟件NWCHEM,，開發(fā)團隊里化學家、計算數(shù)學家,、計算機科學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,。超級計算機把這種情況徹底打破了，轉而強調“并行計算”,。高性能計算的原理其實并不復雜,，就是將一個任務分成幾份，每個服務器完成一份，但并行化的基礎是對此代碼涉及的應用科學有透徹的了解,，在理解的基礎上,，再進行合理的任務切分，精細地處理負載平衡,、通信等問題,。因此才出現(xiàn)了能夠寫并行軟件的高級人才少之又少的局面。
事實上,，為超級計算機編程更是數(shù)學家的工作,。他們不僅要有精湛的數(shù)學頭腦，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計各種算法和進行軟件編程,，最后,，還要確保軟件經(jīng)過調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)學頭腦的軟件程序員。還在念大學時,，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,。