高校HPC迎来春天

尽管 高性能计算机的峰值能力不断加强，硬件本身有了巨大的进步，“网络设备通信速度更快、CPU速度更快，单位体积、单位电耗提供的计算能力更大。”不过在高性能计算领域，计算机的体系结构与20、30年前相比并没有太大变化，依然是共享内存和分布式内存体系结构占主导地位。

高性能的硬件仅是基础，最根本的问题在于如何用起来。“计算正在渗透于各个学科，高性能计算尤为如此。尽管它是一种专门学科，但是其根本意义在于为各种其他学科提供支持，如果不能解决工程问题和科学问题，大规模的集群系统只是计算机的堆砌。”业界人士掷地有声地指出。

国内高性能计算应用主要分为三个体系。

一个是科技部为引导的中国国家网格(CNGrid)，集成了分布在全国8个省市10个网格结点上的计算、存储、 软件和应用服务等多种资源。向全国的科学研究用户和行业用户提供了开放共享的高性能计算和数据处理等多种服务，为我国的科学研究和信息化建设提供了新型的环境和平台。

再有就是中国科学计算网格(China ScGrid)和中国 教育科研网格(ChinaGrid)。ChinaGrid的目标是利用中国教育和科研计算机网CERNET优良的基础设施和其上丰富、优质的各类资源。目前，参与高校正在扩展。

在ChinaGrid的先期带动下，高校的高性能计算中心慢慢开始形成规模。尤其在过去的两年间有了很大的发展，主要突出四个特色，从无到有，从分散到集中，从科研到工业领域扩展，从综合大学向中等规模学校扩展。其中两方面现象最为突出：其一表现在许多高校开始建自己的高性能计算中心，其二，许多高校开始有意识地把小的零散的集群整合成为大的集中式的中心。

去年，南京大学的集群升级到国内最高水平。建成了理论峰值大概为35万亿次浮点运算计算设备，CPU基于Intel至强5500系列的 处理器，有402个两路四核 IBM的最新HS22 刀片 服务器，同时每一台服务器包含12个GB的内存，整个集群有两个288端口的高速InfiniBand 交换机进行高速联网。而现在清华大学正打算升级的计算集群预计要做到128Tflops。

一些偏重特色的学校也发展了自己的高性能计算中心，如中国传媒大学高性能计算中心计算总容量为1.5TB，带宽达680MB/s，每秒可实现50,000次I/O。高性能计算平台的系统用于图像处理、动漫设计。这其实是个很大的突破，传统上大家认为高校高性能计算只是用于科研，现在已经开始用于工程和产业。

一些市属院校在资金充分的情况下，也开始建设高性能计算中心。北京工业大学日前刚刚建设的超算中心花费1600万元，总计算能力达到23TFlops，总存储能力达到40TB，而且，建成了国内高校的首个校园云，同时为北京市一些 中小企业提供超算支持。

整体来看，高校信息化部门对高性能计算中心的出现是欢迎的。从本刊去年针对高校所做的调查结果来看，高性能计算从总体情况上遍地开花，有越来越多的高校打算开始投入高性能计算中心，相当多的信息化部门人员对此表示感兴趣。

分析这两年高校高性能计算中心热的原因，北京大学张兴华认为，主要原因有三，首先，计算机向学科方向渗透，各学科的研究人员对计算机的依赖开始增强，这也是大势所趋。“因为你不依靠高性能计算，别人会依靠，这样，别人得到的结果比你快得多。也就是说，需求变得更为迫切。”其次，是经费充足，现在各大高校的科研经费有了一定的储备。第三，研究生的扩招也带来新的需求。研究生与本科生最大的区别在于以实验为主，开展一些创造性的工作。从教学来讲，这类工作需要研发环境，做模拟，做仿真，需要学校提供实验场地。从发展情况来看，使用计算机的学科发展迅速。此外，一些工程计算，如工业设计，飞机、 汽车等的工业设计也对计算机提出了新的要求。