中國ＨＰＣ　百萬億次是這樣煉成的

曙光5000A 打進全球超級計算機500強（Top 500）排行榜前十榜單，使得中國成為繼美國之后，世界上第二個可以研發(fā)、生產(chǎn)百萬億次超級計算機的國家。

“百萬億次計算機到底是一個什么概念？用它計算一天，相當(dāng)于用家用的PC計算33年?！鄙虾３売嬎銠C中心姚繼鋒博士這樣解釋曙光5000A。

在前不久公布的全球超級計算機500強排行榜中，裝載了微軟Windows HPC Server 2008操作系統(tǒng)的曙光5000A實現(xiàn)了百萬億次的突破，以峰值速度233.47萬億次、Linpack值180.6萬億次的成績，躋身世界超級計算機級計算機前十名。

曙光5000A也是在美國之外的惟一進入前十名的超級計算機。由此，中國成為世界上第二個可以研發(fā)、生產(chǎn)百萬億次超級計算機的國家。

奇跡誕生于地下車庫

2008年除了北京的奧運場館外，中國科學(xué)院計算所地下車庫是一個最令人興奮和激動的地方。因為，中國史上最“?！钡挠嬎銠C以及最“牛”的運算紀(jì)錄就是誕生于這里。

2008年9月初，中國科學(xué)院計算所地下車庫一片忙碌，這里正在緊鑼密鼓地搭建一個數(shù)據(jù)中心。造價兩億元人民幣的1920臺服務(wù)器已從天津工廠運抵北京，由于機器太多、太沉，一樓的地面無法承受，機器們只能“屈尊”于這里。

整個數(shù)據(jù)中心的搭建非常神速，僅僅用了10天左右的時間。僅一個晚上，現(xiàn)場共計700條、總長達60公里的光纖居然全部部署完畢——原因很簡單，曙光公司調(diào)動了可以調(diào)動的全部人員，包括秘書、財務(wù)等行政人員。

由于大規(guī)模的計算集群對于硬件的穩(wěn)定性要求非常高，一臺機器的一條內(nèi)存出問題就會導(dǎo)致整個任務(wù)失敗。因此整個過程中，來自曙光的工程師們一直輪流值班，并在現(xiàn)場準(zhǔn)備了大量備份硬件，一旦發(fā)現(xiàn)問題就立刻上前更換。

這樣夜以繼日地工作，目標(biāo)只有一個: 趕上11月在美國奧斯汀舉辦的第21屆超級計算機大會，躋身到世界權(quán)威的Top 500超級計算機排名的前列。這份自信來源于最近的兩次測試: 6月，在首臺安裝了Windows HPC Server 2008的服務(wù)器上進行的單節(jié)點測試中，運算效率達到了86%，為同期各類操作系統(tǒng)中最高; 7月，在32節(jié)點測試中，運算效率達到84%，幾乎實現(xiàn)了節(jié)點數(shù)目-運算能力的線形擴展。

從9月1日開始搭建計算機，到10月28日完成最后測試結(jié)果，微軟和曙光的工程師團隊與這臺重50噸的超級計算機“同吃、同住、同勞動”了七周半之久，多次在最后的期限前奇跡般地實現(xiàn)了既定目標(biāo)。

9月28日，曙光5000A的浮點運算能力達到87.6 T; 9月29日，系統(tǒng)運算能力突破百T大關(guān)，達到116.3 T，得以趕在世界超級計算機大會的截止日期——10月1日之前順利申報全球超級計算機的Top500; 10月9日，達到了140.3 T的新高; 10月13日凌晨兩點左右，運算能力達到167.4 T，突破了此前曙光預(yù)計的160 T，“創(chuàng)造了中國高性能計算的歷史”; 在經(jīng)歷了10月25日的174.9 T和10月26日的179.8 T之后，2008年10月28日，曙光5000A得到了它提交給世界超級計算機大會的最終結(jié)果——180.6 T。

要知道，這些成績是在一個由地下車庫改造成、占地達2000平方米、幾乎完全不通風(fēng)、環(huán)境噪音接近70分貝的數(shù)據(jù)中心中誕生的。曙光和微軟的工程師們平均每天在這里工作14小時以上，在工作現(xiàn)場的機柜旁、停車場的角落里，不時可以看到悄然入睡的疲憊身影。

冒險者的雙贏

曙光公司副總裁聶華坦承，選擇跟微軟合作，多少有一點冒險的成分。之前，曙光的超級計算機一向依托于Unix或Linux高性能操作系統(tǒng)環(huán)境。

從2007年選擇微軟WCCS 2003開始，曙光和微軟在高性能計算機上開展合作?！爱?dāng)高性能計算做到一定境界的時候，曙光真正關(guān)心的是能否對整個高性能計算產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)揮作用，能否讓高性能計算機使用得更普及。”聶華說，“而Windows操作系統(tǒng)顯然會讓用戶感覺更親切，調(diào)試更方便，界面更友好，這是合作的基礎(chǔ)和前提?！?/p>

對微軟而言，將初出茅廬Windows HPC Server 2008在這么大規(guī)模的計算集群上部署和應(yīng)用，尚屬首次。此前，微軟HPC團隊服務(wù)過的最大客戶是美國國家超級計算應(yīng)用中心(NCSA)，當(dāng)時構(gòu)建的超級計算機由1200個雙路四核的服務(wù)器節(jié)點構(gòu)成。而此次曙光5000A由1920個四路四核的服務(wù)器節(jié)點構(gòu)成，規(guī)模是作為高性能計算技術(shù)全球領(lǐng)先者的NCSA擁有的超級計算機的4倍，這對微軟中國HPC團隊來說，挑戰(zhàn)非同尋常。

在9月29日取得116.3 TFlops的運算結(jié)果之后，工程師們在10多天的時間里一直無法取得任何新的突破，有人質(zhì)疑，Windows HPC Server 2008真的是如此大規(guī)模計算集群的正確選擇嗎？這個時侯，頂住壓力，不放棄成了惟一的選擇。在總結(jié)了前段時間屢屢失敗的教訓(xùn)后，終于在10月9日，工程師們將曙光5000A推向了140.3T的新高，并隨后多次刷新了中國超級計算機運算紀(jì)錄。

評論

技術(shù)全球化有利于自主創(chuàng)新

毫無疑問，曙光5000A超級計算機打進全球高性能計算機Top500前十名榜單，是中國自主創(chuàng)新的一個典范。

曙光5000A不僅在全球超級計算機500強的排行中取得亞洲第一、全球第十的驕人成績，更是向世界表明: 中國已經(jīng)成為繼美國之外，第二個可以研發(fā)、生產(chǎn)百萬億次超級計算機的國家。

這一成績背后值得關(guān)注的一點是，支撐5000A運行的是微軟的高性能計算平臺Windows HPC Server 2008，這也是它第一次在大規(guī)模的超級計算機上亮相。為了和曙光一起見證“中國高性能計算歷史”，微軟中國HPC團隊動用了來自全球的骨干技術(shù)力量，可謂不惜血本。最終，曙光5000A使微軟向全球表明了它在高性能計算領(lǐng)域中所潛藏的巨大能量和實力。

從這一角度來看，曙光5000A是技術(shù)創(chuàng)新全球化的一個重要案例。曙光恰好抓住了跨國公司微軟向全球公司轉(zhuǎn)變、研發(fā)力量東移所帶來的創(chuàng)新機遇。事實上，在跨國公司研發(fā)全球化的趨勢下，利用國際資源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來開拓自己的創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新產(chǎn)品，提高國家的創(chuàng)新能力正在成為科技界的共識。

技術(shù)全球化有利于自主創(chuàng)新。自主創(chuàng)新，從來就不是封閉創(chuàng)新。高科技發(fā)展的一個重要規(guī)律，就是在競爭中合作，既競爭又合作，這比關(guān)起門來搞競爭要強得多。

因此，我們呼吁業(yè)界總結(jié)經(jīng)驗、解放思想，反對閉關(guān)自守，克服迷信權(quán)威的思想，適應(yīng)研發(fā)全球化和經(jīng)濟全球化的挑戰(zhàn)。在跨國公司研發(fā)全球化的趨勢下，充分利用國際科技和產(chǎn)業(yè)資源，明白自己真正需要什么資源，拓展哪方面能力，從而獲取創(chuàng)新的主要收益。(文／毛江華)