高性能计算应用软件和调优工具缺失 看排名太片面

CNET科技资讯网 7月22日 北京消息（文/梁钦）：诚然，全球高性能计算TOP500排行榜很重要，而且也一定程度上显示了HPC市场的现状及未来发展趋势，但是排行榜并不能说明一切，拿着排名说事更是不可取的。

新发布的《全球高性能计算TOP500排行榜》，全景展示了全球范围内运算能力最高的500台超级计算机的实力对比，引发了业界的广泛关注。然而，在人们热烈关注排行榜的同时，人们是否应该关注排行榜之外？排名难道真的那么重要？

对于排行榜，业内人士的观点不一，互有争端。有人认为，这是全球高性能计算产业实力的比拼，是高性能计算产业的真实情况；而还有人认为，TOP500仅仅是展现了HPC的某个参数，并未真正体现出高性能计算的应用需求，如果仅仅是装备竞赛，而不关注用户真正需求，这种排名没有实际意义。

HPC性能仍在攀高

从去年开始，全球高性能计算就进入“千万亿次”年，之后，似乎全球HPC产业都在以千万亿次及更高的运算能力为目标而努力。

新一期《全球高性能计算TOP500排行榜》显示，IBM走鹃（Roadrunner）以每秒1.105千万亿次的浮点运算速度再度蝉联榜首。第二名有Cary Jaguar蝉联，其运算速度达到了1.059千万亿次，该系统位于美国能源部下属橡树岭国家实验室。

超级计算机的运算速度不断攀升，TOP500中的计算机更新频次飞快。上次排名第十的中国厂商曙光推出的5000A“下滑”至第十五名。而另外一家中国厂商联想推出的深腾7000位居第31名。

图为全球高性能计算TOP500排行榜（前十名）

就连今年超级计算机世界500排行榜中速度最慢的超级计算机的运算速度达到17.1 teraflop/s。在去年11月的排行榜中，排名倒数第一的超级计算机的运算速度为12.64 teraflop/s。

今年超级计算机500强的运算能力总和超过22.6 petaflop/s，而去年11月时该数字为16.95 petaflop/s，去年同期则是11.7 petaflop/s——全球高性能计算产业正处在一个高速发展阶段。而且由于各个国家对于高性能计算战略角度的重视，使得TOP500排名靠前的机器，俨然可以看做是各个国家科技发展实力发展水平的一个标志。

据悉，在最新公布的超级计算机500强中，有396款采用了英特尔处理器。其中，四核及以上处理器的应用量急剧增加，在TOP500中，336台超级计算机采用了英特尔至强 4核处理器，其它的则采用了安腾 6核处理器和其它至强处理器。值得注意的是，在此期榜单上，已有33款采用了英特尔在今年3月底刚发布的至强5500处理器。

HPC存在多个误区

看着一系列数字和这些超级计算机超强的运算能力，可能人们会感觉很震撼，这么强大预算能力，能够给人们的生活和工作带来巨大的能量支持。

但是，这些上榜的HPC的计算效率可能非常高，在强大硬件体系面前，高性能计算应用软件和调优工具严重缺失。

国家并行计算机工程技术研究中心、中国工程院院士金怡濂院士指出，高性能计算的应用领域正在逐步扩大，但与此同时高性能计算在扩展性、功耗以及均衡性方面面临诸多挑战。“努力发展应用软件，大力推广应用是当务之急。”

另外，这些庞然大物的功耗十分惊人，TOP500里面的这些超级计算机很多都是能耗大户，各个是“电老虎”。

很多业内专家纷纷对这种重视硬件和忽略软件和应用，以及功耗大的局面表示担忧。

联想首席科学家祝明发认为，“如今，全球超级计算机TOP500的两台千万亿次机都不‘合格’。”

祝明发一针见血地指出，“如今谈到HPC其实已经不再仅仅是高性能，其实现在单纯做一台性能指标很高的机器并不难，关键是它要具备四大要素：高效率、可编程、可移植、鲁棒-低功耗高可靠。”

据悉，IBM的Roadrunner的功耗是2483.47KW，Cray Jaguar的功耗是6950.60KW。

祝明发说，“这非常惊人。另外，这两个系统存在不是通用系统，不可移植，而且不是用同一个编程环境等诸多问题。所以，他们都不是理想的千万亿次HPC。”

金怡濂院士指出，高性能计算机的推广应用十分重要，应大力发展应用软件；CPU速度发展很快，高性能计算机中CPU数量越来越多，编程墙、存储墙、输入输出墙日益突出，应用程序编制难度越来越大，必须开发编程工具，提高编程水平。

英特尔引领应用风潮

值得惊喜的是，以英特尔为首的产业巨头正在积极改变这种现状，注重应用——这也是英特尔在全球高性能计算TOP500中占据79.8%份额的根本原因。

尤其是发布尚不到三个月时间的英特尔至强5500处理器，在TOP500中取得了好成绩，有33套高性能计算系统基于该处理器，从而取得了重要位置。

对于这一成绩，英特尔副总裁兼服务器平台事业部总经理Kirk Skaugen表示：“高性能计算（HPC）领域已逐渐发展为英特尔服务器业务中增长最快的领域，英特尔将尽更大的努力以继续推动全球最高端高性能计算系统的发展。”

推动高性能计算的应用与普及是英特尔致力的目标。英特尔方面表示，“全新的英特尔至强5500 系列处理器进一步扩展了TOP500高性能计算系统所要求的世界顶级性能和能效表现。得益于至强5500的优异表现，我们很高兴地再次看到越来越多的高性能计算机正在采用英特尔至强处理器。”

同时，英特尔正式发布了支持Linux、Windows与Mac OS X的英特尔 编译器专业版11.1。这套工具集包括了近日发布的英特尔 Parallel Studio、对英特尔 高级矢量扩展（AVX）的产品支持，以及与Microsoft Visual Studio、Eclipse及Xcode的集成更新。

此外，与上一个版本相比，该款工具及还融合了英特尔 Fortran和C++编译器、英特尔 数学核心函数库以及英特尔 IPP（Integrated Performance Primitives）高效多媒体函数库的增强特性。英特尔 集群工具套件包括更新的英特尔 MPI 函数库。

另外，英特尔还积极致力于中国高性能计算产业链的完善工作。去年底，英特尔与高性能计算机标准工作委员会共同推动成立了“中国高性能计算机产业联盟”。