作為擁有30年歷史的全球最大超算會(huì)議，今年的SC17放在了美國(guó)丹佛舉辦，來(lái)自117個(gè)國(guó)家和地區(qū)的超過(guò)10000參會(huì)，同時(shí)吸引了334家廠商參展，均創(chuàng)下大會(huì)歷年最高紀(jì)錄。
這也是筆者第二年參加SC大會(huì)，置身在現(xiàn)場(chǎng)最大的感受是，過(guò)去一年里，全球超算領(lǐng)域確實(shí)發(fā)生了諸多的變化，而包括E級(jí)計(jì)算、人工智能和HPC云化在內(nèi)的話題繼續(xù)成為本屆大會(huì)熱議的焦點(diǎn)。
在這背后，究其根本的原因，還是人類在計(jì)算力的獲取上，始終有著更高、更強(qiáng)的追求。但關(guān)鍵的是，隨著摩爾定律的發(fā)展逐漸變緩，現(xiàn)有計(jì)算架構(gòu)在功耗墻、性能墻、內(nèi)存墻等基礎(chǔ)領(lǐng)域卻出現(xiàn)了重大的挑戰(zhàn)。
所以，這也讓人類從傳統(tǒng)的計(jì)算架構(gòu)上獲取新的計(jì)算能力變得越來(lái)越難。那么，計(jì)算力在新時(shí)代下遭遇的這些新難題和新困局，究竟又有哪些解決之道呢？
計(jì)算力增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力
從今年SC17上一系列的主題演講、專題討論、學(xué)術(shù)論壇中，你能感受到人類對(duì)計(jì)算力的需求確實(shí)是“永無(wú)止境”的，可以從三個(gè)小故事來(lái)看：
首先，今年超算大會(huì)上最大的亮點(diǎn)，無(wú)疑是14日的大會(huì)主題演講：生命，宇宙與計(jì)算。來(lái)自世界最大射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目SKA（平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡）總監(jiān)Philip Diamond教授和SKA的地區(qū)中心項(xiàng)目科學(xué)家Rosie Bolton博士，向與會(huì)聽眾介紹了超算是如何幫助SKA項(xiàng)目探索宇宙的起源，以及宇宙大爆炸之后的宇宙是如何演化的。
毫無(wú)疑問(wèn)，SKA是我們這個(gè)時(shí)代全球最具雄心的科研項(xiàng)目之一，分布在兩大洲的成千上萬(wàn)的天線將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，從而對(duì)超算和高速連接產(chǎn)生巨大的需求，可以說(shuō)，計(jì)算力在SKA項(xiàng)目中無(wú)疑發(fā)揮著無(wú)比關(guān)鍵的作用。
其次，我們知道，神威太湖之光是中國(guó)有史以來(lái)最快的超算系統(tǒng)，其93.01PetaFlops的成績(jī)“傲視群雄”。不過(guò)，在今年的SC17上，來(lái)自top500.org官網(wǎng)的報(bào)道顯示，美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在建造的HPC系統(tǒng)“Summit”，將達(dá)到200PetaFlops的性能峰值。可以想象，未來(lái)眾多超算傳統(tǒng)應(yīng)用，尤其是科研領(lǐng)域無(wú)疑將從“Summit”的計(jì)算力中獲得巨大的性能提升。
最后，與機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的HPC同樣正在成為未來(lái)十年超算領(lǐng)域最為重要的發(fā)展之一。來(lái)自英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛在SC17期間的媒體活動(dòng)中就表示，隨著人工智能的快速發(fā)展，更深更大的算法模型、更復(fù)雜的架構(gòu)正在成為趨勢(shì)。在這種情況之下，如果計(jì)算力不能相應(yīng)增長(zhǎng)，整個(gè)人工智能的學(xué)習(xí)過(guò)程將變得無(wú)比漫長(zhǎng)。
不僅如此，我們甚至還能從另外一個(gè)維度來(lái)看全球整個(gè)計(jì)算力市場(chǎng)的增長(zhǎng)變化，Hyperion Research在最新的報(bào)告中表示，2016年全球超算系統(tǒng)的銷售額達(dá)到了112億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年每年將增長(zhǎng)6%以上。更重要的是，來(lái)自人工智能領(lǐng)域的AI服務(wù)器市場(chǎng)，同樣也從2015年的約15億美元增長(zhǎng)到2021年的約40億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為17%.
正如浪潮集團(tuán)副總裁胡雷鈞在SC17上接受筆者訪問(wèn)時(shí)所言：“未來(lái)對(duì)計(jì)算能力的需求，無(wú)論是在傳統(tǒng)超算領(lǐng)域，還是在機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別等AI的新方向上，對(duì)計(jì)算力的需求依然是很強(qiáng)烈的，且沒(méi)有上限。”
從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，今年SC17上傳遞了這樣一個(gè)很明確的信息，那就是全球超算以及和其密切相關(guān)的AI領(lǐng)域，對(duì)計(jì)算力均有著更高的追求，而滿足這個(gè)需求要解決的諸多挑戰(zhàn)，同樣也是整個(gè)業(yè)界共同致力于突破和實(shí)現(xiàn)的新課題。
背后的困局和破局
在胡雷鈞看來(lái)，高性能計(jì)算未來(lái)主要有三個(gè)主要發(fā)展方向：模擬仿真、數(shù)據(jù)分析以及AI.其中，AI消耗計(jì)算能力的速度，遠(yuǎn)比想象的要快得多，美國(guó)云服務(wù)器 江西電信服務(wù)器，尤其是隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的增大，層間連接的增加，數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷膨脹，加上未來(lái)新的模型和算法的出現(xiàn)，將讓AI對(duì)計(jì)算能力的需求有幾何級(jí)的增長(zhǎng)。
浪潮集團(tuán)副總裁胡雷鈞
在這種背景下，由于摩爾定律的放緩，可以預(yù)見到未來(lái)計(jì)算能力的提升將是相對(duì)有限的，硬件的潛力挖掘也將會(huì)變得困難，因此對(duì)業(yè)界而言，就必須得在其他方面多做工作。
