異構超算高不可攀？中國超算早就用上了

　　日前，有媒體發(fā)布了《除了圓珠筆頭，中國還有哪些核心技術(shù)沒(méi)掌握?答案令人震驚……》一文，并在網(wǎng)絡(luò )上廣泛傳播。文章中介紹了很多中國在諸多科技領(lǐng)域的短板，說(shuō)明了在精密儀器、數控機床等領(lǐng)域中國依然和國際頂尖水平有較大差距。但文章存在一些明顯的謬誤，比如介紹了幾項有關(guān)超算的內容，但這幾項技術(shù)卻并非中國還未掌握的核心技術(shù)。

　　日本在CPU+GPU異構式超算方面技術(shù)成果非常有限

　　《除了圓珠筆頭，中國還有哪些核心技術(shù)沒(méi)掌握?答案令人震驚……》一文中稱(chēng)：

　　“cpu/gpu異構式超算系統的提倡者兼此平臺程序軟件的先驅開(kāi)發(fā)者，超級計算機界最高峰學(xué)術(shù)賞sidney fernbach award的新科得主——東京工業(yè)大學(xué)全球科學(xué)信息計算中心prof.satoshi matsuoka;隨著(zhù)后續軟體資源的快速配套和并行集群計算技術(shù)的加速發(fā)展，cpu/gpu異構式超算已經(jīng)成為整個(gè)hpc界的事實(shí)標準體系，從最早的tsubame1.2到連續green500測試頭名的tsubame-kfc，目前全球幾乎所有高性能超算系統都是此架構的支持者，matsuoka博士也因此獲得了象征超級計算機領(lǐng)域個(gè)人最高榮譽(yù)的sidney fernbach award”

　　拋開(kāi)文章中非常拗口的表達方式不談，該文章中的內容很容易誤導讀者，以為日本在cpu/gpu異構式超算方面有很高的成就。那么，實(shí)際情況又是怎么樣呢?

　　CPU+GPU異構式超算系統僅僅是異構式超算系統的一個(gè)選項，而日本matsuoka博士是CPU+GPU異構式超算系統的提倡者，而之后的完善和實(shí)現是全球眾多工程師、公司合力的結果，比如中國國防科大、美國英偉達公司等都參與其中。

　　就CPU+GPU異構式超算的技術(shù)成果來(lái)說(shuō)，中國有天河1A，美國有泰坦。相比之下，日本在CPU+GPU異構式超算方面卻沒(méi)有性能與泰坦相似的CPU+GPU異構式超算系統，根本沒(méi)能建成哪怕一臺性能達到神威太湖之光十分之一的cpu/gpu異構式超算。即便是日本最新建的超算Oakforest-PACS，也使用的是Intel的眾核加速器，而非美國英偉達公司的GPGPU。

　　日本新超算Oakforest-PACS

　　CPU+GPU異構式超算并非高不可攀

　　異構計算要使用不同類(lèi)型的處理器來(lái)處理不同類(lèi)型的計算任務(wù)。常見(jiàn)的計算單元包括CPU、GPGPU、GPDSP、ASIC、FPGA和其它類(lèi)型的眾核處理器等。采用異構計算架構的超算會(huì )使用至少2種類(lèi)型的處理器，其中異構計算架構中通用CPU負責邏輯復雜的調度和串行任務(wù)，加速器負責并行度高的任務(wù)，實(shí)現計算加速。

　　具體來(lái)說(shuō)，采用異構計算架構的超算在運算中既使用處理器，又使用GPU或眾核芯片等加速器。中國天河2號、美國泰坦都采用異構計算架構。

　　而根據使用的加速器不同，異構超算也有多種類(lèi)型。

　　比如美國超算泰坦、中國的天河1A，就是CPU+GPGPU。

　　中國超算天河2號就是CPU+眾核處理器。

　　中國天河2A超算則是CPU+GPDSP。由于美國對中國四家超算中心禁售Intel至強PHI計算卡，升級之后的天河2A采用自主研發(fā)的矩陣2000來(lái)替代Intel的計算卡，在更換加速器之后，變成了CPU+GPDSP，這是全球首創(chuàng )。

　　此外，也可以直接使用經(jīng)過(guò)有著(zhù)特殊設計的眾核芯片，比如神威太湖之光，這也是全球首創(chuàng )，國外間諜對中國這款眾核芯片非常感興趣。原因就在于這款眾核芯片憑借設計理念的先進(jìn)性，以落后美國Intel 公司2代的制造工藝，實(shí)現了與美國Intel公司最先進(jìn)計算卡相似的性能。

　　從中可以看出，CPU+GPU異構體系只是異構超算體系的一個(gè)選項，而非什么高不可攀的黑科技。而且無(wú)論是中國天河2A的CPU+GPDSP，還是神威太湖之光的眾核異構體系目前都是全球唯一，而且性能無(wú)與倫比。