Year:    2018

CAM-Net Digest, Vol. 15 (2018), Iss. 11 : p. 8

Abstract

6月26日，ISC2018进入紧张的第二天，继TOP500排名发布后，本日的Focus Session便聚焦世界各国的E级计算系统研制进展。由国家超级计算广州中心主任卢宇彤教授主持，美国能源部E级计算计划(ECP）负责人Douglas Kothe、日本RIKEN计算科学研究院Yutaka Ishikawa、西班牙巴塞罗那超算中心运行负责人Sergi Girona、国防科学技术大学王睿伯分别报告了美国、日本、欧洲和我国E级计算系统研制的最新进展。

来自橡树岭国家实验室的Douglas Kothe首先介绍了美国由能源部主导的E级计算计划（ECP）。作为美国E级计算行动计划（ECI）的核心组成部分，ECP集合了一支由几大国家实验室、巨头厂商、以及一大批科研机构与大学组成的国家队。新晋TOP500冠军Summit与季军Sierra系统正是美国E级计算的先导系统，而到2021至2023年，美国将有3台E级系统分步上线，第一台将是由Intel 和Cray共同研制、部署在阿冈国家实验室的Aurora（A21），随后将是在橡树岭的Frontier和劳伦斯利弗莫的EI Captin。ECP的最终目标是建设E级计算的生态系统,围绕这个目标，ECP已面向化学与材料科学、能源开发与利用、地球与空间科学、数据分析与优化、协同设计等五大应用方向布局了30多个具体E级应用项目，并已取得阶段性应用成果。随着能源部加大投入，A21的技术路线不断明晰，美国无疑是夺得E级计算这顶皇冠最有力的竞争者之一。

来自日本理化学研究所的Yutaka Ishikawa教授重点介绍了日本E级计算机Post-K的研制进展。作为最早明确其E级计算发展路线的国家，日本目标在2021年初由Fujistu研制成功第一台E级计算机Post-K Computer，并部署在RIKEN。就在上周，Fujitsu宣布已完成Post-K计算芯片原型研制并开始测试，作为首个基于ARMv8-A Scalable Vector Extension (SVE)架构的48核芯片，这款芯片也体现了日本半导体工艺的发展。 
同时，Post-K的系统软件环境也已在部署中，按照日本政府规划的9大重点应用领域，部分目标应用亦已在进行调试优化。按照目前发布的进展，日本在2021年实现E级计算的道路上颇为顺利。

来自巴塞罗那超算中心的Sergi Girona介绍了欧盟主导E级计算的EuroHPC计划进展。在最新公布的TOP500榜单上，整个欧洲仅有来自瑞士国家超算中心的Piz Daint进入前十，且该系统的研制方是美国的Cray公司。这一局面可能很快就会改变：在法国、德国、荷兰、意大利等7个主要欧洲国家的带领下，目前已有20个欧盟国家签订了EuroHPC协议。按照昨天欧盟最新通过的EuroHPC规划，欧盟政府将投入4.8亿欧元，通过与各国政府共同投入的模式，在2020年建设两台Pre-E级系统和两台P级系统，并在2022-2023年左右建成2台E级系统，且其中至少有一台将使用欧洲自主的技术。虽然目前各系统的选址还未确定，但通过这一系列部署规划，欧盟对实现E级计算、大幅提升欧洲在高性能计算领域竞争力的决心可见一斑。

国防科技大学计算机学院随后代表我国介绍了中国的E级计算实现蓝图，我国的E级超算系统研制将继续依托科技部重点研发计划高性能计算专项开展，目前，我国的E级计算规划布局也已铺开，在科技部的委托下，由国防科大、江南计算机研究所和中科曙光3家单位开展了E级系统技术研发和验证，而最终的国产E级系统研制方案预计将于今年年内发布，目标在2020年左右完成研制。

截止目前，三家用于验证各自技术路线的原型系统逐步完成，今年5月，由国防科技大学研制的“天河”全自主创新E级系统原型机率先亮相，并计划于今年６月完成部署，年底正式投入测试。按照天河的技术路线，未来的E级系统将采用自主的飞腾处理器、Matrix-3000加速器、新一代高速互联通信、麒麟操作系统等一系列自主创新技术。

四国专家的报告引发了会场激烈的讨论，虽然目前各国设置的E级计算实现节点集中在2020-2021年，但E级计算究竟何时实现，谁将抢先占据这一制高点，E级应用将在哪个领域率先实现，目前都还难以确定。 
但可以确定的是，E级计算必将实现，而在各国的竞争过程中，在自主可控的目标驱动下，也必将在各领域催生一批突破性的技术，推动全球超级计算和科技领域的跨越式发展。