| 出版日期：2003-11-24 总期号：1269 本年期号：88 |
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700万元拿下万亿次高性能
——万亿次“深超-21C”超级计算机通过鉴定 郭涛 
11月18日，“深超-21C”超级计算机鉴定会在北京举行，以张效祥院士为首的各界专家11人组成的鉴定委员会一致认为：“深超-21C”超级计算机系统具有开发周期短、性能价格比高、可用性和可管理性好、便于二次开发等特点。其自行开发的功能管理软件具有创新性。该系统总体技术达到国际先进水平，在国内教育系统中处于领先地位，具有很好的推广应用价值。 “深超-21C”超级计算机采用集群技术，峰值性能为1.5万亿次，实测Linpack性能为842.6G flops。上述指标足以让它在刚刚公布的2003年中国高性能计算机TOP100排行榜中稳居第三名。 HPC市场大有可为 中国的超级计算机研发进展飞速，涌现出了像联想深腾、浪潮天梭、神威、曙光等一批耳熟能详的超级计算机品牌。中国软件行业协会数学软件分会于2002年正式发布了首届中国高性能计算机性能TOP50排行榜，2003年11月8日又发布了2003年中国高性能计算机性能TOP100排行榜。前后两次排行榜相隔仅一年时间，不仅上榜的高性能计算机的数量翻倍，产品的性能指标也有大幅提升。 此外，从2003年排行榜的前10名来看，国产机器有8台，分别是联想4台、浪潮1台、清华大学1台、神威2台。在排行榜中，浪潮是第一次上榜。从机器的Linpack性能来看，国产机器的性能比例为55.6%，而国外机器为44.4%。由此可见，国产高性能计算机正在向国际领先水平靠近，其前景是无可限量的。 五个月的短平快 据项目的负责人、中国工程院院士、清华大学计算技术研究所所长李三立教授介绍，“深超－21C”的创新之处在于：首先，性价比高。“深超－21C”的研制经费只有700多万，却突破了万亿次的大关，这与动辄上千万的投资相比更经济，也更易于实现产品化。其次，“深超－21C”采用了具有自主知识产权的多平台集群管理软件CSIP，可实现对异构操作系统计算机的统一管理。李三立教授感慨地说：“当初，七八个不满30岁的年轻人没日没夜地干，终于完成了集群管理软件CSIP的开发，为以后应用中的二次开发打下了良好的基础。”第三，“深超-21C” 基于Web的集群调度与作业管理系统比采用Telnet更安全。第四，“深超－21C” 采用了Grid Engine任务管理软件，可以作为网络计算中的一个结点。 “从资金全部到位算起，我们的制造、安装、调试过程只用了短短5个月时间。”李三立教授接着说，“‘深超-21C’有10个机柜，占地面积较大，散热是个大问题，所以不得不改造原来的办公室。在今年天气最炎热的时候，所有的开发人员在有限的办公空间内挥汗如雨，完成了所有的软硬件安装和调试工作。” 填补地区空白 “‘深超-21C’顾名思义就是面向21世纪的深圳超级计算机。”深圳大学校长谢维信教授自豪地说，“‘深超-21C’将安置在深圳大学内，并对外开放使用。它在我国各城市市政府的超级计算机中速度名列榜首。它将为华南地区以及全国的科学技术发展做出贡献，其计算能力还将向我国香港和澳门地区辐射。” 2003中国高性能计算机TOP100排行榜显示，近49%的高性能计算机集中在北京和上海两个城市，而深圳大学所处的华南地区在高性能计算领域相对落后。“深超-21C”落户深圳，一方面可以填补华南地区高性能计算领域的空白，另一方面对于深圳大学加强在自然科学和社会科学两方面的研究大有裨益。 据谢维信教授介绍，深圳大学已经利用“深超-21C”完成了“基于薛定谔方程介观尺度下的量子输运效应和超导的特性并行计算研究”以及“多人参与的金融市场微观动力学并行计算模型”两个项目的计算。前者是自然科学领域最前端的应用，后者则是社会科学领域最新的通过定量方法对经济进行研究，两者都具有前沿性，是未来高性能计算的发展方向。 未来，深圳大学还将利用“深超-21C”在气象、生物医药、海洋、经济等领域进行一系列的研究。由于地理位置的优势，深圳大学还有意为香港和澳门地区的高性能计算提供服务，香港中文大学、城市大学都在积级联络中。对于日渐兴起的网格应用，谢维信教授表示，希望“深超-21C”能继北京、上海之后，也加入到国家网格计划中，成为其中的一个节点。 迎接网格计算时代 高性能计算机主要集中在北京、上海这样的大城市，从全国范围来讲，人们对高性能计算的重视程度还不高。此外，性价比也是高性能计算机研发的一个重要问题。目前，高性能计算机主要有三种结构，分别是并行向量处理机（PVP）、大规模并行处理机（MPP）以及集群（Cluster）。PVP要从芯片的开发做起，而MPP则要从电路板设计作起，只有集群是从系统级做起。相比较来说，集群的方式更简单、性价比也更高，对于在芯片等领域不占技术优势的国内厂商来讲，采用集群的方式也更实际。在高性能计算机的峰值不断被突破之时，也应该看到，这些“超高”的指标对用户来说是不是适用。“深超-21C”的性能指标虽不是最高的，但对于深圳大学来说已经可以满足其应用需求，而且性价比令人满意。在鉴定委员会的报告中有一点十分醒目，那就是“进一步加强产品化工作，加大推广应用力度”。由此可见，为实际应用服务才是高性能计算机的最终目标。 网格计算会像Internet一样在不久的将来形成一股热潮，那时人们获取各种资源就可以像使用水、电一样自由。从目前来看，网格应用最有可能在高性能计算领域开始。李三立教授在谈到“深超-21C”下一步的工作时也表示，希望能增强其功能，如将每个节点的内存增加到2GB，就可以拥有更高的速度。他同时也十分期待把“深超-21C”纳入到国家网格计划中，与全国共享资源。 
“深超－21C”的机柜 相关链接 深超-21C是清华大学和深圳大学联合研制的超级计算机，其峰值速度达 15000亿次/秒 (1.5 TeraFlops)。根据国际上标准测试程序LINPACK测试值为842.6Gflops。从峰值速度和LINPACK看，“深超-21C”超级计算机在全国所有大学中占第一位。按照国际上超级计算机前500名排行榜，目前排在第78名，超过俄罗斯排行最前的超级计算机（第95名，734.6GFlops）。 深超-21C采用集群式的超级计算机结构。该种结构已公认为世界上研制超级计算机的主要发展方向。深超-21C由128个计算结点组成，每个计算结点为双CPU的SMP服务器，所以总共有256个CPU参加计算（由于研制进度关系，128个CPU是INTEL的2.8GHz P4 XEON，128个CPU是INTEL较新的3.06GHz P4 XEON）。结点之间用三种互联网络互相连接，即：（1）高速的Myrinet传递计算时的消息（传输速率达2Gbps，传输线采用先进的光纤，网卡采用光电转换技术）；（2）100兆以太网，作为冗余技术；（3）切线开关，作为集群的硬件管理。深超-21C还有两个互为备份的I/O结点，配快速SCSI接口的磁盘阵列，容量为1TB。系统的每个结点内存为1GB，所以总共内存为128GB。结点的总磁盘容量为10TB。 |
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