09.10.29 HPCChina2009--孙凝晖.pptVIP

* 挑战十：同质化严重 “太机群” 与国家重大需求有关的主要应用单位只在一个单位的范围内，根据应用的需求确定系统的特性，导致高端计算机同质化严重，都是机群系统及其变种。 在X86机群和GPU机群之间有很大的空挡 * 需要在全国范围内对国家计算基础设施进行优化布局 计算能力 计算密集型系统 科学计算 纳米科技、多物理多尺度耦合、MD模拟 数据密集型系统 高吞吐计算 信息服务 社会计算 知识挖掘 存储/通讯带宽 通用机群 工程计算 CAE，产业升级 通信密集型系统 战略计算 基于模拟的预测科学 核物理，复杂系统 BG/PERCS/XTSZ/YH RoadRunnerCyclops/GPU曙光6000 曙光5000 T1/Google系统 * 我们的对策 (1) 开展面向2020年技术墙的基础研究 单芯片百瓦、千核、十万亿次的处理器的体系结构和设计方法，以及测试验证方法、自恢复方法 十万个处理器芯片构成的系统的互连方法、管理方法，及自容错方法 亿级并行度的编程与算法设计方法，及自容错方法 高端计算如何利用新工艺、新器件（3D封装、光互连等）的必威体育精装版成果 * 我们的对策 (2) 要学习BG/P、RoadRunner和Cyclops的“专”和“巧” 要借鉴UHPC项目建立“生态系统” 发展有中国自己特色的E级计算应用 对算法和软件进行大投入 * 谢谢！ * * * * * * * * * * * * * * * 孙凝晖 中国科学院计算技术研究所 2009年10月31日 HPC China 2009 中国如何应对国际艾级计算的竞争？ * 提纲 美国的动向 十大挑战 我们的对策 * * Petascale Road Bluegene: SoC MPP (Power) Roadrunner: Cluster with Accelerator (Efficiency) Cyclops: Many-core MPP (Efficiency) PERCS: Constellation (Market) XT5: Server MPP (Performance) Cascade: MPP with Adaptive PE (Performance) Ranger: Blade Cluster (Market) SX-8: Vector Constellation (Efficiency) 曙光6000: HPP with On-chip Accelerator (Market) 适合中国的？ 功耗 性能 * 第*/12页 Data parallel systems Vector, SIMD Customer Scalar Systems MPP, Scalar SMPs, Constellations Commodity Clusters NOW, PC cluster, Blade Power Efficient Systems BG/L, BG/P, Roadrunner Year 2004 2009 2012 2015 2019 Parameters BG/L BG/P ? ?? ??? cores/node 2 4 16 32 96 clock (GHz) 0.7 0.85 1.6 2.3 2.8 flops/clock/core 4 4 8 16 16 nodes/rack 1024 1024 512 1024 1024 racks/full system 64 72 256 256 256 MB RAM/core 256 512 1024 1024 1024 Total Power 2.5MW 4.8MW 8MW 30MW 40MW Gflops/node 5.6 14 205 1178 4301 Tflops/rack 5.7 14 105 1206 4404 LB Concurrency 5.E+05 1.E+07 2.E+07 1.E+08 4.E+08 Full System Cores (Millions) 0.13 0.3 2 8 25 RAM (TB) 33.6 151 2147 8590 25770 Racks 64 72 256 256 256 PFlops 0.37 1 27 309 1127 IBM BG Exascale Road * 美国的动向 (1) 2007年夏季开始，美国国防高级研究计划局 三个有关ExaFlops的前期预研项目，分别是 1. 调查在2015年造出百万万亿次机的技术上的挑战 2. 调查百万万亿次机的可靠性和防护性 3. 调查百万万亿次机的软件上的挑战 结论较悲观：根据正常的计算机发展速度和趋势，在2015造出百万万亿次系统很大程度上还是一个梦想，甚至在2018造出来