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用GPU加速!解密上海交大超级计算机"π"系统

天极网服务器频道2014-06-07 02:54我要吐槽

  【天极网服务器频道专稿】提到超级计算机,很多朋友会觉得这是一个非常神秘的系统。超级计算机指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑,其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异,但规格与性能则强大许多,是一种超大型电子计算机。不久前,天极网有幸被邀请前往上海交通大学参观其超级计算机“π”系统,这套中国高校最快超级计算机这个超级计算机在去年刚刚上线,是目前高校中最强大的超级计算机。

  超级计算机具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。

  超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度,那么超级计算机就达到了火箭的速度。

  当然,随着IT技术的不断发展,几十年以后这些超级计算机的性能可能还不如我们的手机。就像当年的第一台计算机埃尼阿克一样。不过超级计算机在现阶段依然有着无可逾越的性能优势,对我们的科研也有着巨大的好处。

  话说回来,现在在超级计算机研发领域,中国厂商已经成为不可忽视的一股力量了。现在中国国防科技大学研制的“天河二号”成为全球最快超级计算机。

  那么上海交通大学的超级计算机到底是什么样子?接下来我们就一起看一看。

  上海交通大学的超级计算机被安放在其闵行校区的网络信息中心中。闵行区以前算是上海的郊区,上海交通大学新校区坐落在上海闵行区,离市中心比较远,可以坐地铁1号线到莘庄站换乘5号线。

  闵行校区是上海交大的新校区,是一个无论是规模还是设施非常现代的大学校区。校区很大,草坪很多,有国外大学的感觉。回到学校中,感觉整个人都年轻了起来。

  上海交通大学网络信息中心承担上海交通大学校园网的建设工作,面向交大师生,提供多项网络应用服务。前身上海交通大学计算中心,创建于1973年,是我国高校中建立最早、规模最大的计算中心之一。超级计算机就是安排在他们这里。

  悄悄进入这个漂亮的建筑里,可以看到右侧的这面墙上很有“网络”的感觉,通过网络将世界连接起来。

  搭乘电梯上楼,门禁还挺漂亮的。

   高性能计算机房就在这里。

  进屋,开灯,上海交大的超级计算机“π”系统就呈现在了我的眼前。这个系统峰值性能达到263万亿次,位列最新全球Top500榜单第158名。

  从浪潮大大的LOGO上,我们就可以看到,“π”系统由浪潮公司设计构建。由浪潮建设的 “π” 超算系统采用了“CPU+GPU+MIC”三重混合计算架构,有25.7万个计算核心。

  最近浪潮有点火,炒起了I2I的概念,想替代IBM,当然实际上能不能完全替代,各家的CIO自然要比我们更加清楚。

  上海交大的超算主要用作什么用途呢?从网上的资料可以看到,这套系统将用于支撑高端前沿科研,俗称“人造太阳”的惯性约束核聚变项目就是其中之一。

  为什么这套系统被上海交大为命名为π?据介绍,π在希腊文中就有并行的涵义,并行是高性能计算的最基本理念,π还可看作交通大学首字母J和T的组合。上海交大希望采用了多重异构技术的这套系统能够有效推动计算技术的发展和进步。

  没错,这套超算系统跟传统我们想的不太一样。浪潮为这套系统搭载了独特的CPU+GPU+MIC异构计算架构。CPU+GPU+MIC的架构还可以去探索去探索未来E级(百亿亿次)计算的一些问题,这种技术现在在国际学术界上认为可以解决从P级(千万亿次)通往E级(百亿亿次)面临的挑战。

  从实际的应用上来说,目前在GPU上能够跑的应用的相对比较多一点,所以在上海交大超算系统的配置中,GPU放得比较多。这个GPU就是大家非常熟悉的Nvidia所提供的产品,大家玩游戏的时候都能想到Nvidia,在科学计算上,原来Nvidia也可以立上奇功。

  总之呢,这货就是超级计算机了。对于一个电脑爱好者来说,这货可是终极追求,不过如果你用来打LOL的话,还是买个笔记本吧。这个是用来搞科研用的。是不是觉得很枯燥?下面光上图,大家自己看。


机柜空调的温度设置 全触摸屏


机柜后面的线缆


机柜后方顶端


猜猜这是什么设备


全是灯厂的节奏 高科技


Mellanox SX6536,这货是一个InfiniBand交换机,29U高、72.5Tb/s的无阻塞带宽。


这个应该是超算系统的控制台吧?

  写在最后:因为无法短时间内体验到跑在超算上的应用,真正进入到超级计算机的参观环节时,其实并没有想象中的那么令人兴奋,单纯的机房参观就是看着这些价值不菲的设备在稳定运转。但看到国产厂商能够在超级计算机的硬件设计领域上有着如此的成就和突破,能看到国产厂商设计的超级计算机,还是能够极大程度的提振我们的民族自豪感。

    只是在硬件上我们实现了突破,在软件和应用的开发上,我们比国外厂商还差很多。正如中国的很多行业一样,硬件基础设施我们都能跟得上,但在软实力上依然存在瓶颈。这个差距也是未来我们需要努力的方向。

作者:许明责任编辑:许明)
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