2月24~28日，第24屆高性能計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)會議（HPCA2018）在奧地利首都維也納隆重舉行。在此次計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)頂級會議上，中科院計算所高通量中心主任、中科睿芯董事長范東睿研究員帶隊(duì)向國際同行報告了中國在高通量計算研究領(lǐng)域的重要成果“面向數(shù)據(jù)中心高通量應(yīng)用處理的眾核處理器”，免備案主機(jī)，受到了廣泛關(guān)注，尤其是工業(yè)界的贊譽(yù)。同題論文被HPCA 2018錄用發(fā)表。

“高通量計算（HTC）核心芯片的設(shè)計在HPCA這種頂級會議發(fā)表，是中科院計算所提出的高通量計算研究方向的一次重要時刻，這標(biāo)志著國際上對高通量基礎(chǔ)研究的認(rèn)可與重視。”范東睿說，隨著數(shù)字時代的推移與智能時代的來臨，大數(shù)據(jù)處理對計算的需求面臨著從HPC（高性能計算）向HTC的變遷，HTC應(yīng)用的爆發(fā)已經(jīng)到來，亞洲服務(wù)器租用 歐洲服務(wù)器，HTC系統(tǒng)將集成AI等新計算特征引領(lǐng)時代技術(shù)方向。

大會主席Michael Gschwind、大會程序委員會主席謝源教授參觀SmarCo產(chǎn)品

作為高通量計算技術(shù)的奠基人，中科院計算所所長、計算機(jī)學(xué)會副理事長孫凝暉研究員指出：未來計算的世界，將越來越清晰地劃分為兩個陣營，一支是以傳統(tǒng)做“高性能計算”為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)力量，會繼續(xù)以改良的方式去被動適應(yīng)新時代高通量應(yīng)用的需求變化；還有一支是引領(lǐng)“高通量處理”技術(shù)的新生力量，比如中科睿芯和高通公司推出的全新的高通量眾核處理芯片與高通量處理系統(tǒng)。中科院計算所在此方向有長達(dá)十年的大規(guī)模投入與研發(fā)，現(xiàn)在到了貢獻(xiàn)產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的時刻。

生來適于“吞噬”海量大數(shù)據(jù)

“高通量計算的技術(shù)核心是‘體系結(jié)構(gòu)級的數(shù)據(jù)流思想’，強(qiáng)調(diào)高通量、強(qiáng)實(shí)時、低延遲以及易擴(kuò)展等特征，天生適合‘吞噬’海量大數(shù)據(jù)。”范東睿介紹說，高通量計算的處理方式適用于互聯(lián)網(wǎng)新興應(yīng)用負(fù)載特征，可在強(qiáng)時間約束下處理高吞吐量請求，呈現(xiàn)出對數(shù)據(jù)的一種“吞噬效果”。

人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益驚人。據(jù)IDC最新報告顯示，到2025年，人類創(chuàng)造的數(shù)據(jù)量將達(dá)到163ZB（1ZB=1000EB），是2016年的10倍。

“人類將徹底淹沒在數(shù)據(jù)之中，數(shù)據(jù)的實(shí)時處理對瞬時吞吐提出了更高的要求，傳統(tǒng)的高性能處理器已經(jīng)無法滿足未來數(shù)據(jù)中心的負(fù)載特征，僅靠設(shè)備的堆積已經(jīng)無法真正解決問題。”范東睿舉例說，諸如Google、Facebook這樣的新興互聯(lián)網(wǎng)公司，需要數(shù)據(jù)中心能夠提供億級并發(fā)請求訪問的能力，同時保障QoS。因此，數(shù)據(jù)中心應(yīng)用將從以前的“求快”變?yōu)?ldquo;求多”，服務(wù)器處理器芯片也相應(yīng)地從傳統(tǒng)追求單個任務(wù)的“快”，變?yōu)閱挝粫r間處理任務(wù)數(shù)量的“多”。

相較于傳統(tǒng)高性能處理器，高通量處理器更注重單位時間任務(wù)處理量的提升，特別適用于解決數(shù)據(jù)中心任務(wù)相對獨(dú)立且訪存比例大的難題。而在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)處理效率是系統(tǒng)最關(guān)鍵的指標(biāo)。

據(jù)Synergy Research最新報告，2017年全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量由300家增至390家，且2018年沒有絲毫放緩的跡象。此外，絕大多數(shù)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心仍位于美國，占全球44%，遙遙領(lǐng)先于位居第二的中國（8%），國內(nèi)數(shù)據(jù)中心需求仍將呈爆發(fā)式增長。這從另一個角度說明，我國在大數(shù)據(jù)處理核心引擎上面還是很落后的，我國的大部分工作都集中在應(yīng)用層模仿與創(chuàng)新，在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)核心層的技術(shù)努力非常欠缺，核心技術(shù)基本都是采用美國的方案。

中科睿芯李文明博士在會議上做SmarCo報告

高通量芯片設(shè)計是高通量計算的核心

高通量計算擅長將“數(shù)據(jù)在流動中被處理”，這有效避免了反復(fù)訪問存在效率與能耗上的損失。中科院計算所副研究員葉笑春博士解釋說，像人腦一樣，數(shù)據(jù)流思想擅長“并行”和“不規(guī)則運(yùn)算”，這從根本上解決了海量數(shù)據(jù)處理多樣性的問題。同時，與人工智能契合的數(shù)據(jù)流思想，也為研制具有通用性、高通量特性的普適人工智能芯片奠定了基礎(chǔ)。葉笑春介紹說，中科睿芯研發(fā)的最新一代面向數(shù)據(jù)中心高通量應(yīng)用處理的眾核處理器SmarCo，相對于傳統(tǒng)高性能處理器在能效比方面有一個數(shù)量級以上的提升。

相較于GPU，高通量芯片在AI、圖計算、數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈等方面有著顯著的性能優(yōu)勢。中科睿芯將發(fā)揮在高通量體系結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢，設(shè)計高通量整體解決方案，為智能時代提供最直接的高通量計算產(chǎn)品和服務(wù)。