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“超算”、“云计算”与“信息高铁”,各有何不同

2021-01-04 00:03

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全球最大的云计算服务商亚马逊Amazon,为了应对峰值时期的数据处理,储备的数据中心等设备是平常使用的10倍,且真正运行率只有30%。这样高成本、低效率的选择源于一个现实:现有高性能计算机系统在解决单个并行计算任务时得心应手,但在规模数据的实时处理上,显得先天不足。

8月14日-16日,在南京江宁举办的第四届未来网络发展大会上,中国工程院院士李国杰举例表示,目前中科院计算技术研究所正在研究建设的 信息高铁 ,正是希望解决上述问题,兼顾 高并发、强实时、确定性、内生安全 等目标。

信息高铁是信息基础设施的一种。中国工程院孙凝晖院士向包括澎湃新闻在内的媒体介绍,信息基础设施发展可分为三个阶段,1.0阶段以超算中心为代表,追求速度, 算得快 ;2.0阶段以云计算中心为代表,追求共享, 算的省 。而3.0阶段,就是 信息高铁 ,追求高通量,即 算得多 。

孙凝晖认为, 速度、准时、通量(即单位时间内通过的数据) 是信息基础设施的三大目标。但前两个阶段的超算中心和云计算中心,无法做到三者兼顾:1.0阶段算得快,但是吞吐小;2.0阶段吞吐高,但延迟不确定,特别是在高载荷情况下、难准时,难控时。

用交通工具做类比,1.0阶段超算中心对应的是飞机 速度快、完成时间短。2.0阶段云计算中心的核心是面对多样化的计算需求实现 算得省 ,对应交通工具中的汽车 汽车在绝大部分出行场景中可以达到成本低和利用率高的目的。然而飞机和汽车都存在一个明显的局限性:在流量较低的情况下,两者都能确保较好的服务质量;但是,一旦交通负载快速上升时,就容易造成拥塞,导致完成时间急剧增长,难以保障服务质量。

高铁,则是目前交通工具中,在高负载、高利用率前提下依然能有效保障用户服务质量的最佳方案。

孙凝晖表示,类似的,3.0阶段的信息高铁就是要突破上述局限性,在高负载的情况下实现 算得多 。这也是为何这种以高通量计算机为核心的 算力综合实验场 被命名为 信息高铁 的原因。

中国科学院计算技术研究所正在开展高通量计算中心的建设,按照规划,第一步将先建设1-2个高通量计算的示范中心,然后在全国重点城市开展高通量计算中心建设,逐步实现高通量计算技术与新兴产业的无缝融合。2019年7月,第一个城市高通量计算中心落地江苏省盐城市。盐城高通量计算中心将重点支持高通量视频处理和人工智能加速,作为服务盐城智能产业升级的核心公共研发平台。

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