能耗难题：天河二号年耗电上亿元 从目前天河二号来看，计算节点的能耗约为18兆瓦，再加上散热系统的整体能耗在20兆瓦以上。如果正常运行，天河二号每年的电费就会超过1亿元，年耗电量约为2亿度。 对于外界对天河二号的耗电量高的质疑，中科院计算所计算机体系结构国家重点实验室研究员张云泉表示，虽然目前天河二号的能耗绝对值很高，但是外界应该看到它的性能也高。 张云泉的意思是说，外界也应该注意到这一点：天河二号在单位耗能内实现的计算速度更快。 目前天河二号的的运算能耗比约为1.90千万亿次/秒兆瓦，落后于计算能力排名第二、第三的“泰坦”和“红杉”，但是远高于排名第四位的日本“京”的 0.83千万亿次/秒兆瓦，也高于排名第五的“米拉”的0.92千万亿次/秒兆瓦。 “泰坦”和“红杉”的运算能耗比分别是1.95千万亿次/秒兆瓦和2.17千万亿次/秒兆瓦，运算能耗比略高于天河二号。 现如今，天河二号作为世界排名第一的超级计算机，其理论峰值性能超过了5亿亿次/秒，但是距离未来将要实现的100亿亿次/秒目标依然有着不小的差距。 目前天河二号拥有1万多个计算节点，未来计划将节点数量增加到3万甚至5万个。但随着节点数量的提升，在管理和能耗方面的问题也将彻底凸显出来。 “如果按现在的趋势这样增加下去，100亿亿次/秒的超算系统功耗将达到400兆瓦，肯定是无法接受的。”张云泉告诉新浪科技，国际上公认的100亿亿次/秒的超算标准是，功耗必须控制在20兆瓦内。 “实际上，这就要求未来的超算系统能够进行体系结构，硬件、软件和制冷等多方面的创新。” 张云泉说。 超算的难题：应用软件缺失 计算能力的不断提高是一个重要的课题，但将超级计算机应用起来显然意义更大。 中国已经连续四届拿下超级计算机的桂冠，但根据国际TOP500组织今年6月公布的最新全球超级计算机500强排行榜，美国仍然是拥有超级计算机最多的国家。 在500强名单中占据233席；中国有76个超级计算机进入最新的500强榜单，位居世界第二。第三位至第六位，分别是日本、英国、法国和德国。 目前，我国国家级超算中心主要有天津中心、济南中心、长沙中心、深圳中心以及广州超算中心。这些超算中心承担了超算推广与应用的任务。 据行业人士介绍，按运行时间看，国内超算中心的资源利用率普遍都在70%以上，有的甚至超过80%。相比之下，国外超算中心的利用率普遍在60%左右。不过，受限于软件开发和应用支持，国内超级计算机运行时的资源利用率低下。 上海超算中心主任奚自立在2012年接受新浪科技采访时曾表示，上海超算中心拥有200万亿次计算能力，但是只有20-30%运算任务能够扩展到10万亿次，有20-30%的计算任务能够利用的计算力低于2万亿次。很多计算资源由于应用的问题实际上用不到，造成一定的浪费。 对于应用落后的问题，国家863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项总体组组长钱德沛教授曾指出，这主要有三个原因：第一、中国开展超级计算机业务的时间还很短；第二，超级计算人才缺乏；第三，中国软件发展体制存在问题，由于盗版等因素没人愿意进行大型应用开发。 据他当时透露，“十一五”期间国家在超级计算机项目上投资了9.4亿元，但是真正用于应用开发的费用还不到1亿元。“应用瓶颈是一个过程问题，未来这个问题还会长期存在。” 浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军认为，国内超级计算机发展速度超过应用和人才方面的成长速度，导致超级计算机硬件与应用软件之间出现了很大的鸿沟。而正是这种鸿沟的存在，让国内企业和机构更加有紧迫感去培养人次和开发超级计算机的应用。 |
