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“天河二号”副总设计师:创新铸就超算“中国速度”

2019-08-22 点击:804
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“天河二号”副总设计师肖立全:

创新铸就了“中国速度”的超级计算

湘江的国防科技大学在夏天,校园很安静,但在学校的“天河”大楼里有一个生动的场景。数十米的底盘整齐排列,发出低音高速运转声,指示灯交织在一起。 “天河二号”副总设计师肖立全带领团队解决新一代高性能计算机问题。 “中国速度”推出了一项指控。

1997年,毕业于博士后的肖立泉,成为国防科技大学计算机科学与技术学院计算机研究所研究员。从那以后,他与超级计算机一起成长。他参与开发了“银河”和“天河”高性能计算机多代模型,并逐渐从普通科研人员发展成为国防科技大学超级计算机团队的核心骨干。

“很难走其他人没走过的路,但我喜欢挑战!”这就是肖立泉经常说的。在20世纪末,电互连技术通常用于大规模计算机系统,传输速率低,易受干扰,影响系统稳定性。这是中国数百亿次超级计算机发展道路上的绊脚石。

道路注定要充满坎坷。

2003年,在小李泉接到任务后,他立即开始解决这个技术问题。然而,根据他的想法制作的系统根本无法运行。

“问题出在哪儿?”那个夏天,小李泉问了所有的问题,在午休期间闭上了眼睛,屏幕上的数据也在他的脑海里。 “睡不着!去实验室!”

肖立泉建立了示波器和逻辑分析仪,他专注于观察,因为害怕丢失关键数据。

解决方案一次又一次地升起,但它一次又一次地翻倒。有一天,小李泉突然想出了一个想法:数据传输有问题吗?当光环出现时,他找到了解决问题的“关键”。因此,中国的光互连技术已在大型计算机系统中得到有效验证,为该技术在超级计算机系统中的后续应用奠定了坚实的基础。

从那以后,肖立泉一直瞄准这个技术领域,并且打破了一个又一个“硬骨头”,解决了光互连和替代互连的一系列技术问题,并成功开发出第一个采用光互连的并行计算机互连通信系统。中国的技术。速率从最初的400Mbps飙升至10Gbps,实现了一个数量级的飞跃。

2010年11月,“天河一号”在世界500强超级大国中名列前茅。中国的超级计算机首次赢得了世界超级计算冠军; 2013年6月,“天河二号”达到每秒5.49亿。亿次,连续计算速度每秒33.9亿次,轻松赢得世界500强超级计算机,中国的超级计算机发展达到世界领先水平; 2013年11月,“天河2号”跻身世界500强超级计算机.

作为“天河一号”和“天河二号”的副总设计师,肖立泉瞄准了世界高性能计算机技术的前沿,不断探索和创新,取得了丰硕的成果。

高速互联通信是决定大规模并行计算机系统实际效率的关键。美国严格阻止向中国转移高速互联技术。当时,“天河一号”首次创新采用了CPU + GPU异构融合架构,其内部数以万计的CPU和GPU需要通过互联通信系统交换信息,难度可想而知。组织并全面负责互联通信系统自主设计和开发的肖立全面临巨大压力。

韶关路很难,但小李泉很扎实。在寒冷中,他不仅协助制定了整个技术方案,技术路线和系统的设计指导原则,而且还经常侧重于第一线测试,从原理验证到工程实践,一步不错过。在他的领导下,该团队开展了关键技术和核心技术研究,并成功将“天河一号”送到了世界上第一台超级计算机的宝座。

虽然他已经获得了国际声誉,但肖立泉却没有放松。他已经针对快速发展的十亿美元超级计算机系统“天河二号”。在原有的基础上,他带领团队进行了为期10个月的“封闭式攻击”,“天河2号”高速互联通信系统的性能翻了一番,是国际商用互联系统的两倍。那时候。它可以连接数以万计的微处理器来解决相同的计算问题,并解决了“有效连接中微处理器效率越低”的世界性问题。

在自主创新的道路上,肖立全带领项目团队进行了为期一年的封闭式设计工作,并自主开发了互联通信系统的两个核心芯片:路由器和网络接口。

超级计算机系统就像一个大城市。互联通信系统是城市道路网。路由器是立交桥,网络接口是主要的入口和出口。城市道路网的城市道路网络建设良好。立交桥和主要道路入口和出口设计不合理,城市交通仍然拥挤。

小立泉依靠自主创新,带领团队掌握自己的核心关键技术。这就是“天河二号”在快速发展和竞争激烈的超级计算世界中保持领先地位的主要原因。例如,TOP500主要贡献者Jack Tangara说:“中国已经自主开发了内部互联技术。这是不能买的,它们基于芯片,路由器和自制开关。“

“我们参与世界排名不仅仅是为了获得第一名。世界500强名单实际上是一个交流平台,只有国际声誉,其他人愿意与我们沟通。”肖立泉知道,只有自力更生掌握独立核心关键技术才能掌握国际舞台上的声音,让世界聆听来自中国的声音,让中国更好地了解国际前沿发展趋势。

今年夏天,小李泉并没有放松,他带领团队全力投资开发新一代高性能电脑,他的目标是提取“超级计算机的下一个王冠”。

中国青年报

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