10月25日，中國(guó)乃至世界計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的大事件——2018中國(guó)計(jì)算機(jī)大會(huì)（CNCC2018）在杭州隆重開(kāi)幕。在這場(chǎng)院士云集、巨頭齊聚的學(xué)術(shù)盛會(huì)上，孵化自中科院計(jì)算所的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)“中科睿芯”攜最前沿的計(jì)算中心3.0產(chǎn)品——“金剛”高通量計(jì)算機(jī)強(qiáng)勢(shì)亮相，成為大會(huì)焦點(diǎn)。

      中科院計(jì)算所高通量計(jì)算中心主任、中科睿芯董事長(zhǎng)范東睿將以《高通量數(shù)據(jù)流眾核處理器》為題做大會(huì)特邀報(bào)告，對(duì)“金剛”高通量計(jì)算機(jī)相關(guān)核心技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。此外，本次CNCC2018大會(huì)期間，在中科睿芯展臺(tái)全程可以看到“金剛”高通量計(jì)算機(jī)的“真身”，并可在工作人員的操作下觀摩“金剛”支持的典型高通量應(yīng)用演示。

 

 

“金剛”問(wèn)世開(kāi)啟高通量計(jì)算時(shí)代

      睿芯高通量計(jì)算機(jī)——“金剛”是在當(dāng)天下午的“高通量產(chǎn)業(yè)圓桌論壇”上發(fā)布的。據(jù)中科睿芯總經(jīng)理王達(dá)介紹，“金剛”是經(jīng)計(jì)算所的高通量計(jì)算技術(shù)轉(zhuǎn)化、由中科睿芯創(chuàng)造性研制的新型高通量計(jì)算機(jī)。在一系列體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)的加持下，“金剛”具有高并發(fā)、強(qiáng)實(shí)時(shí)等適于大數(shù)據(jù)計(jì)算的特點(diǎn)，將以其獨(dú)有的高密度、高能效特性滿(mǎn)足下一代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需求。

       “從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生至今，70年來(lái)人類(lèi)經(jīng)歷了以‘機(jī)’為中心的IT1.0時(shí)代和以‘人’為中心的IT2.0時(shí)代，目前正進(jìn)入以‘物’為中心的IT3.0時(shí)代。”中科院計(jì)算所所長(zhǎng)、研究員孫凝暉說(shuō)，在萬(wàn)物互聯(lián)的IT3.0時(shí)代，大數(shù)據(jù)處理對(duì)計(jì)算的并發(fā)性和實(shí)時(shí)性都提出極高的要求。正是在這一背景下，高通量計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

      據(jù)介紹，在強(qiáng)時(shí)間約束下，高通量計(jì)算機(jī)能夠全局可控處理高吞吐量請(qǐng)求，可適用于現(xiàn)有大多數(shù)有著大數(shù)據(jù)處理需求的應(yīng)用場(chǎng)景。

      技術(shù)細(xì)節(jié)上，由中科睿芯發(fā)布的“金剛”高通量計(jì)算機(jī)群，其核心技術(shù)主要來(lái)源于睿芯核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，包括該團(tuán)隊(duì)十余年來(lái)對(duì)眾核體系結(jié)構(gòu)的研究而形成的SmarCo-2加速芯片、整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)以及機(jī)群設(shè)計(jì)技術(shù)等。同時(shí)，“金剛”的問(wèn)世也離不開(kāi)來(lái)自中科院計(jì)算所的從訪存到協(xié)議、系統(tǒng)軟件和平臺(tái)軟件等不同層次的技術(shù)支持。

      王達(dá)介紹說(shuō)，未來(lái)，中科睿芯還將打造高通量體系架構(gòu)的CPU，力求實(shí)現(xiàn)高通量計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)的自主可控。與此同時(shí)，中科睿芯還以其與中科院計(jì)算所和中關(guān)村順義園管委會(huì)聯(lián)合成立的“北京智能計(jì)算產(chǎn)業(yè)研究院”為平臺(tái)，推動(dòng)和完善高通量計(jì)算生態(tài)建設(shè)。成立不到1年，中科睿芯已為高通量計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)引入上下游企業(yè)50余家，其中包括多家海外歸國(guó)創(chuàng)業(yè)公司。

 

擁抱數(shù)據(jù)共議高通量產(chǎn)業(yè)發(fā)展

      CNCC2018大會(huì)開(kāi)幕當(dāng)天，中科睿芯主辦了主題為“擁抱數(shù)據(jù)•金剛來(lái)襲”的高通量產(chǎn)業(yè)圓桌論壇。在中科院計(jì)算所高通量中心主任、中科睿芯董事長(zhǎng)范東睿的主持下，國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急中心、騰訊云、360、阿里云、科大訊飛等業(yè)界領(lǐng)袖和專(zhuān)家圍繞“金剛”高通量計(jì)算機(jī)及其開(kāi)啟的高通量計(jì)算時(shí)代等話(huà)題，展開(kāi)了熱烈研討和交流。

      與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長(zhǎng)，“信息高鐵時(shí)代”即將來(lái)臨。面對(duì)海量數(shù)據(jù)及人工智能算法等因素帶來(lái)的計(jì)算壓力，傳統(tǒng)通用的計(jì)算架構(gòu)越來(lái)越難以滿(mǎn)足大數(shù)據(jù)處理對(duì)高并發(fā)、強(qiáng)實(shí)時(shí)的計(jì)算需求；同時(shí)，從終端設(shè)備到數(shù)據(jù)中心，計(jì)算設(shè)備對(duì)功耗、時(shí)延、數(shù)據(jù)量的敏感性也在不斷提升，更適于大數(shù)據(jù)計(jì)算的新型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)呼之欲出。因此，高通量計(jì)算是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然。

      國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急協(xié)同中心與中科睿芯是長(zhǎng)期的合作伙伴，睿芯已有的音視頻加速設(shè)備在中心得到了很好的應(yīng)用，中心包秀國(guó)博士指出他期待睿芯的新產(chǎn)品-高通量服務(wù)器在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。

      奇虎360技術(shù)總裁兼首席安全官譚曉生指出在萬(wàn)物物聯(lián)的時(shí)代，為保證物聯(lián)網(wǎng)的安全性對(duì)云和邊緣節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力提出了更高的需求，360用于做安全的有近10萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，而能耗是數(shù)據(jù)中心在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中面臨的最大問(wèn)題。他認(rèn)為通過(guò)高通量計(jì)算來(lái)提高數(shù)據(jù)吞吐量，提升計(jì)算能力，降低綜合能耗是未來(lái)建設(shè)未來(lái)綠色數(shù)據(jù)中心的重要方向。

      騰訊云副總裁王龍指出，隨著終端客戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，訓(xùn)練質(zhì)量以及處理速度等需求的不斷增加，高通量計(jì)算集群對(duì)于云來(lái)說(shuō)是非常有用的。通過(guò)把更多云上的負(fù)載放到高通量集群中，一方面可以節(jié)約成本，提高數(shù)據(jù)處理效率；另一方面也能更好的助力各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為產(chǎn)業(yè)界提供更多的價(jià)值。

      據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)IDC發(fā)布的最新研究報(bào)告顯示，到2025年，全球需要管理的數(shù)據(jù)量將會(huì)達(dá)到163ZB，這一數(shù)字是2016年數(shù)據(jù)量的10倍。“不要聚焦在‘大數(shù)據(jù)’，要聚焦‘高效處理“大”的數(shù)據(jù)’。”孫凝暉表示，可以預(yù)見(jiàn)，高通量數(shù)據(jù)處理正成為行業(yè)領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容，這些研究將會(huì)避免人們“淹沒(méi)”在海量數(shù)據(jù)之中。

 

 

厚積薄發(fā)高通量應(yīng)用走向更廣舞臺(tái)

      據(jù)了解，高通量計(jì)算的概念最早由中科院計(jì)算所于2005年提出，經(jīng)過(guò)十余年的高通量前沿技術(shù)研究，中科睿芯率先以中科院創(chuàng)企的身份對(duì)高通量計(jì)算相關(guān)技術(shù)展開(kāi)了產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。目前，盡管?chē)?guó)內(nèi)尚無(wú)更多高通量計(jì)算技術(shù)型企業(yè)，但在學(xué)術(shù)界，領(lǐng)域?qū)＜覈�繞高通量圖計(jì)算、高通量邊緣計(jì)算等研究，已涌現(xiàn)出一系列成果。

      在由中科睿芯承辦的高通量計(jì)算技術(shù)前沿論壇上，中科院計(jì)算所所長(zhǎng)、研究員孫凝暉介紹說(shuō)，早在2005年，計(jì)算所就前瞻性地啟動(dòng)了高通量計(jì)算的研究探索。在國(guó)家科技部2個(gè)973項(xiàng)目和多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的連續(xù)資助下，計(jì)算所研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10余年，完成了從高通量芯片到高通量計(jì)算系統(tǒng)的一系列創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。

      孫凝暉回憶說(shuō)，2016年底，計(jì)算所正式設(shè)立高通量計(jì)算機(jī)研究中心，開(kāi)始集中目標(biāo)于高通量計(jì)算技術(shù)研究，并完成了“低延遲、高通量、高確定性”的高通量計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)研制。目前，高通量計(jì)算機(jī)已經(jīng)針對(duì)深度學(xué)習(xí)、高通量音視頻處理、科學(xué)大數(shù)據(jù)處理、信息安全檢測(cè)、生物信息處理、大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理等典型場(chǎng)景開(kāi)展示范應(yīng)用。

      “中科院計(jì)算所的高通量計(jì)算技術(shù)轉(zhuǎn)移到中科睿芯，形成了高通量系列加速芯片、高通量視頻流處理節(jié)點(diǎn)、高通量機(jī)群、城市高通量計(jì)算中心等產(chǎn)品形態(tài)成果，形成了從芯片、加速卡、節(jié)點(diǎn)、機(jī)群到數(shù)據(jù)中心的一整套高通量產(chǎn)品線(xiàn)。”王達(dá)說(shuō)，目前高通量計(jì)算技術(shù)已經(jīng)在各大運(yùn)營(yíng)商、城市公共計(jì)算平臺(tái)等得到推廣應(yīng)用。在海量數(shù)據(jù)流過(guò)的同時(shí)保證處理的實(shí)時(shí)性。

      “隨著高通量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成功研制，高通量計(jì)算技術(shù)將逐步應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，貢獻(xiàn)于國(guó)計(jì)民生。”孫凝暉說(shuō)。

 

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