超級計(jì)算機(jī)的窘境與我國落后的軟件分析設(shè)計(jì)

掃街

中心意思:沒有軟件的超級機(jī)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(jì)算一下子帶入了千萬億次計(jì)算時(shí)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?yàn)楝F(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(jì)算機(jī)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(gè)CPU的運(yùn)算卻缺少軟件可用
雖然上海超級計(jì)算中心的客戶中不乏蛋白質(zhì)折疊這樣的大型科學(xué)計(jì)算和國產(chǎn)大飛機(jī)設(shè)計(jì)這樣的大型工程項(xiàng)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(bào)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)月新增的10個(gè)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(gè)用戶的需要，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)管理,，才能最大發(fā)揮其整體效能,。
事實(shí)上，即使資源方面沒有限制，很多大型項(xiàng)目也因?yàn)榧夹g(shù)上的原因用不上那么多運(yùn)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(jì)實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)從浪潮公司購置過一套十多個(gè)節(jié)點(diǎn)的高性能計(jì)算集群,，可用著用著就發(fā)現(xiàn)不夠用了,。他們計(jì)劃購買一套更大的，升級到64個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn),。購買,，安裝，遷移任務(wù),，一切停當(dāng),，一個(gè)奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了：運(yùn)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(hù)工程師,，發(fā)現(xiàn)問題出在該應(yīng)用軟件的擴(kuò)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(gè)CPU級別的計(jì)算機(jī)集群現(xiàn)在已經(jīng)大量出現(xiàn),，但支持500個(gè)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(bào),、蛋白質(zhì)計(jì)算中運(yùn)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(jì)算機(jī)的計(jì)算能力發(fā)揮不出來,�,！崩顺奔瘓F(tuán)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(jì)算中心主任遲學(xué)斌認(rèn)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(jì)算機(jī)固然很重要,，但是如果在這個(gè)平臺上沒有要做的事，那也等于是浪費(fèi)
對上海超算中心來說,，困難主要是價(jià)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(fèi)支持，使他們可以采購中國最好的計(jì)算機(jī)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(gè)CPU同時(shí)工作，以計(jì)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(jì)算科學(xué)”教育既不系統(tǒng),，也不完整,，更沒有基于并行計(jì)算方面的計(jì)算科學(xué)教育和訓(xùn)練。同時(shí),，計(jì)算科學(xué)和各應(yīng)用科學(xué)的團(tuán)隊(duì)在互相協(xié)作方面也缺乏機(jī)制,。美國一個(gè)成熟的計(jì)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(jì)算化學(xué)軟件NWCHEM,，開發(fā)團(tuán)隊(duì)里化學(xué)家,、計(jì)算數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)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(gè)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(gè)CPU上面執(zhí)行任務(wù),。超級計(jì)算機(jī)把這種情況徹底打破了,，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)“并行計(jì)算”。高性能計(jì)算的原理其實(shí)并不復(fù)雜,，就是將一個(gè)任務(wù)分成幾份,，每個(gè)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(jìn)行合理的任務(wù)切分，精細(xì)地處理負(fù)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(shí)上，為超級計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)硬件。更重要的是,，他們必須愿意投入時(shí)間來設(shè)計(jì)各種算法和進(jìn)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(jì)算機(jī)上使用,。名噪一時(shí)的“深藍(lán)之父”許峰雄就是這樣一個(gè)人,。這個(gè)對于人機(jī)對弈有著狂熱興趣的天才，更像是一名有著發(fā)達(dá)數(shù)學(xué)頭腦的軟件程序員,。還在念大學(xué)時(shí),，他幾乎每天吃飯路上腦子里都在琢磨如何在計(jì)算機(jī)上實(shí)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(gè)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(jì)算機(jī)固然很重要，但是如果在這個(gè)平臺上沒有要做的事,，那也等于是浪費(fèi)."這句話說得太深刻了,，國人都是很“實(shí)際”的，但是,，有的時(shí)候又“實(shí)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,。