众位院士齐聚郑州,HPC China 2020魅力无限

来源:财经网  2020-09-30 17:53
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导语

由中国计算机学会主办,中国计算机学会高性能计算专业委员会、郑州大学、郑州航空港经济综合实验区承办,并行科技协办以“新超算、新基建、新经济”为主题的HPC CHINA 2020大会于9 月28日-30日在郑州举办。本届大会采用线上线下结合的形式,通过云端论坛、云端展览、云端赛事、颁奖等多方案进行

算力、数据、算法,这三者被称为智能时代的“三要素”,同时也是数字化发展的核心动能。

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由中国计算机学会主办,中国计算机学会高性能计算专业委员会、郑州大学、郑州航空港经济综合实验区承办,并行科技协办以“新超算、新基建、新经济”为主题的HPC CHINA 2020大会于9 月28日-30日在郑州举办。本届大会采用线上线下结合的形式,通过云端论坛、云端展览、云端赛事、颁奖等多方案进行。

为期三天的本次大会是国内超算领域的学会专家齐聚一起的盛会,与“德国ISC”、“美国SC“并驾齐驱,被誉为世界三大超算盛会之一,已经历经15载沉淀。截至9月29日晚,通过大会云平台观看直播人数6.6万,浏览人次达175万,更体现出来超算的巨大魅力。

据悉,本次大会邀请了英特尔、联想、并行科技、中科曙光、华为、阿里巴巴等数十家HPC领域头部企业,从落地案例结合应用产品等行业建设者角度,探讨以高性能计算行业和鲲鹏生态计算产业为代表的多样性算力行业价值和发展方向。

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正如我们开篇提到的,智能时代下,算力、算法和数据处在一种螺旋式的提升关系中,尤其是当算法普及和数据累积达到一个新的程度时,对算力的渴求将变得非常迫切。数据的增长,为高性能计算、人工智能以及多样性算力提供了丰沃的实践土壤。反之,多样化的业务需求场景也对算力提出了巨大的需求。

那么,如何激发海量数据的潜在价值?如何借助于海量数据进行探索,挖掘该产业新业务增长形态?面对当下巨大的计算需求与人工智能带来的差异化改变,未来高性能计算应该向何处去?如何让高性能计算对大众日常生活、社会经济发展产生巨大推动力?在本次大会上,这些问题都浮现出了答案。

作为HPC行业最重要、规模最宏大会议,本次HPC China 2020受到了行业极大关注,中国工程院院士刘炯天和中国科学院院士陈国良为本次大会致辞,中国科学院院士曾庆存、中国工程院副院长&程院院士陈左宁、中国工程院院士邬江兴、中国工程院院士孙凝晖发表主题演讲。即便受到疫情影响,线下会议依然是人头攒动,交流与学习的氛围非常浓厚。

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中国科学院院士、2019年度国家最高科学技术奖获得者曾庆存

中国科学院院士、2019年度国家最高科学技术奖获得者曾庆存是大会的第一位主题报告人。虽已有85岁高龄,但是曾院士依然精神矍铄,演讲时声如洪钟。在谈到取得的成就时,老科学家更多将其归功于集体的力量,“我仅仅是个报告人,这个工作是将近十个单位共同努力的结果,包括自然科学工作者和计算,以及计算机的科学和技术工作者搞出来的”。

不居功不自傲,仅仅是这些金子般的品质就值得我们学习,更何况曾庆存在学术上依然处于领先。他的报告题目是《中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)》,曾庆存从全球大气环流模式、海洋环流(含洋冰)模式、地球表层物理等多个角度分析了CAS-ESM的特性,并强调了高性能计算的巨大推动力——大规模高效计算的具体算法和软件,具有计算速度快、计算精度高,可长时间连续计算,计算过程可实时监控等特点。据悉,目前CAS-ESM-2大规模数值模拟结果已参加国际耦合模式比较计划CMIP6,其分系统模式也已试用于天气、气候灾害的实时预测。

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中国工程院副院长、中国科协副主席、中国工程院院士陈左宁

中国工程院副院长、中国科协副主席、中国工程院院士陈左宁是第二位演讲人,她的演讲题目是《人工智能进展对算力需求分析》。话说人工智能目前已经成为了整个IT行业关注的应用,相对于传统HPC来说,人工智能更贴近生活,也可以更方便的转化为生产力,因此人工智能的关注度在行业中一直居高不下。

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陈左宁从体系架构和软件栈生态应用的角度对现有AI应用进行了分析,围绕人工智能领域的典型算法,介绍了几类基本算子的可扩展性,典型深度神经网络计算访存比,并比较了AI计算与传统科学计算的不同。在演讲的最后,陈左宁也强调了创新的重要性,“从集中式到分布式分散动态的需求,从以计算为中心到以数据为中心,从面向计算机专家到面向数据分析分家。感知、认知到决策,实际上是一个闭环,叫云边端,智能要把它结合起来。当然还有安全隐私的问题,都需要我们的结构创新。”

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中国工程院邬江兴院士

第三位出场的院士是中国工程院邬江兴院士,与之前谈传统计算不同的是,邬院士的报告主题是《打造AI时代集成电路标志性的芯物种》。在邬院士看来,如今数据增长远远大于计算和存储摩尔定律速度,大规模系统采用堆砌式工程技术路线难以为继,现代工艺对单芯片计算性遭遇瓶颈。

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为此,邬院士提出了以SDSOW为核心的新一代信息基础设施。SDSOW名为晶上系统,是将不同功能、不同工艺的Chiplet(芯粒)像堆积木一样组装和集成到晶圆上,通过复用芯粒可快速组装成异构、异质、异工艺的大规模复杂系统。

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邬院士尤其提到了当下热门的芯片问题以及中美科技的竞争。在他看来,

只有颠覆工程技术路线、打破边界条件束缚,将SoC升维到晶上系统,将IP复用提升至芯粒复用,将2D封装升级至2.5D/3D封装,将单一工艺拓展至多种工艺,将硅基材料拓展至多种异质材料,借助晶圆级集成具备的天然高带宽、低功耗、低延迟、低成本和高密度等连乘增益,才能够有效破解超大规模芯片和大型信息基础设施面临的发展困局,实现“换道超车”。

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中国工程院院士孙凝晖

“从今天这个时间点往后看,面临非常多的挑战”,出场的第四位院士是中国工程院院士孙凝晖,他的报告题目是《高性能计算机的若干难题》。作为上一任高性能计算专家委员会主席,高性能计算机领域的顶级专家,孙凝晖非常清楚中国高性能计算发展的现状与痛点,他所说的挑战也包括了——高性能计算机的评价指标、如何在功耗限制下追求极致性能、如何将高性能计算机发展成为更加普及性的计算工具以及如何提升多种复杂应用的实际计算速度等问题。

正是看到了这些发展中的困难,看到了高性能计算缺乏优化与应用环境的困局,孙凝晖也提出“是不是可以通过一种智能调优器的方法,把一些优化的模式,自动的放到调优器里面,解决这问题”。在他看来,科学家们只要专心于自己的研究工作,而高性能计算的优化则可以交付给系统自动完成。这也是“我们觉得超算进一步走向智能时代所必须要解决的问题”。

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北京航空航天大学教授钱德沛

同样指出高性能计算应用发展难题的还有北京航空航天大学教授钱德沛。作为29日的首个报告中,钱德沛进行了主题为《新形势下高性能计算发展面临的挑战和任务》的报告,从世界各国E级超算发展、中美科技竞争和中国超算E级计划的三个角度分析了当下超算面临的挑战。

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钱教授表示,当下中国需要发展超算,主要还是解决芯片与优化的问题,特别是寻求是否能够采用略低规格的芯片实现超算计算。在他看来,这种可能性是存在的,以为超算与手机、笔记本等家用产品不同,是专用平台,因此也需要专门的优化。在出色的优化条件下,超算平台即便是采用14nm甚至28nm的工艺,但还是可以达到世界领先的水平。

正是为了推动中国超算的发展,提升超算竞争力,打造中西部地区科技创新高地,进而为河南产业升级和转型发展提供有力支撑,2019年4月19日,科技部复函同意河南省筹建国家超级计算郑州中心,这也是中国第七家“国字头”的超算中心,开启了中原地区超算的新时代。

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郑州大学国家超算郑州中心教授、河南省超算中心主任商建东

为此,在本次大会上,郑州大学国家超算郑州中心教授、河南省超算中心主任商建东也进行了题为《超算人才团队建设思考》的报告。在报告中,商建东简述了郑州超算申请的初衷,并介绍了超算中心的情况,更探讨了人才培养的重要性。

对于超算应用来说,除了硬件性能的领先之外,更重要的还是软件平台能够支持,以及有对应的人进行优化和维护。为此,郑州大学、郑州超算也把人才培养作为未来工作的重点。为此,郑州大学特别成立了“高性能计算研究所”,下辖“并行计算”、“自主可控”、“应用研究”、“量子计算”等4大实验室,为郑州超算人才培养添砖加瓦,为超算应用提供新鲜血液。

说到应用和优化,就不能不提到业界著名的超算平台公司、也是本次大会的协办方——并行科技。“非常容幸终于第十次站在大会的报告台上,我应该是唯一一个坚持十年的人”,说这话的是并行科技董事长陈健,也是超算云应用的积极推动者之一。

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并行科技董事长陈健

我认识陈健是在2012年的HPC China大会上,当时给我印象最深的就是陈健定制了7-8件印有超算云应用程序的服装,通过员工展示的方式介绍了并行科技的服务能力,这种新奇的方式也让在场的众人感觉耳目一新。当时并行科技还只是提供软件和系统层面的运维服务,而如今伴随着云业务发展却成为了整个超算行业的领头羊。

当然目前的状况依然不能让陈健满意,在演讲中他直言中国超算云的应用依然处于很低的水平。“2019年中国高性能的计算市场规模在281亿,而去租用公有云的比例只有3%”,陈健说。的确出于采购心理,许多中国企业或者机构都会选择自行购买超算平台,即便这些平台的运维需要大量的成本,但依然如是。

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为此,陈健将超算应用分为三大类——尖端超算、通用超算和行业超算。这其中,“尖端超算”主要承载的是尖端科研项目或者国家项目,所以它对于计算能力和数据安全的要求极高,这部分一般是由国家级的超算平台承载,比如刚刚我们提到的神威太湖之光和天河二号等平台,但是对于通用超算和行业超算来说,这些商业化的超算都可以借助并行科技提供的中国超算云来完成。

并行超算云的最大好处就是简化了应用与调优工作——传统超算应用中,许多教授或者研究院都需要自己进行优化,无论他们专业是学的大气物理还是生物基因,都要专业的计算机代码优化知识;但是再并行超算云上,并行科技已经提供了众多针对专业优化的软件,科研人士无需再度优化或者费力的去找适应平台,也就大大降低了超算应用的难度,专心致志搞科研,舒舒服服用超算。

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一直以来,HPCChina都是国内超算领域的顶级盛会,虽然受疫情影响本次大会的规模小了许多,但是在内容分享上却并没有丝毫的缩减。现场,来自中国科学院、中国工程院的4位院士都进行了主题演讲,加上郑州大学校长、中国工程院院士刘炯天和中国科学院院士陈国良的致辞,出席本次大会的院士达到了6位之多,也是前所未有的科技盛况。

这正反应了中国计算行业的蓬勃发展和超算应用的不断提升。一直以来,超算总被认为是曲高和寡,只有科研应用领域才能望其项背。但是正如陈左宁院士所介绍的,随着人工智能应用的发展,越来愈多的应用都已经互联网化,高性能计算也伴随着人工智能的发展进入普及阶段。现场除了几位院士之外,也有来自英特尔、联想、中科曙光、并行科技等企业的负责人登台发言,介绍他们对于产业发展的理解及市场化的解决方案产品。

一枝独秀不是春,百花齐放春满园。要想让高性能计算、想让超级计算行业蓬勃发展,其实最重要的还是来自于产学研用等多个方面的合力支持。

这一次HPC China大会上,我们看到了科技界、企业界、高校等众多嘉宾的到来,大家在亲切、友好的学术氛围中进行交流,共同推动中国超算事业的发展,这也恰恰符合HPC China大会的初衷。

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未来更好,超算更强。

编辑:anjing
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