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评邬江兴院士的鲶鱼行动

已有 8128 次阅读 2010-1-19 10:23 |个人分类:随笔|系统分类:观点评述| 计算机新技术, 863, 高性能计算机, 科技创新与忽悠

见到邬江兴院士领导的“鲶鱼行动”要改变冯•诺伊曼的计算机体系结构的报道,起初甚是兴奋,但阅读报道之后,兴奋之情骤消,把我的想法写出来给大家看看。
 
【报道】
 
新华网上海1月9日电(记者张建松)在9日举行的“新型计算结构与应用产业技术创新”战略联盟成立大会上,我国通信与信息系统专家、国家数字交换系统工程技术研究中心主任邬江兴院士当选为联盟的专家委员会主任委员。
 
“当前,国际上高性能计算的主流体系结构都是建立在上世纪40年代冯•诺伊曼的计算机理论基础之上,随着时代的发展,创新高性能计算体系结构的呼声和现实需求日益高涨,一种新型、绿色的高性能计算体系结构的诞生已经是大势所趋。”邬江兴说。
 
【评论】
 
冯•诺伊曼的计算机理论基础是什么?“程序和数据存储,指令分步执行”真能够更改这种理论?
 
【报道】
 
他分析认为,传统的计算体系结构面临着三个难以逾越的发展障碍:第一,由于存储墙、通信墙等问题的存在,现有体系结构下的实际应用性能仅有峰值性能的5%-10%,可用性差;第二,由于采用单一固定配置,用户无法自主参与计算资源的配置和计算过程的控制,必须“削足适履”,实用性差;第三,位列世界前十名的高性能计算系统功耗均在数兆瓦以上,相当于一个中小城市的用电量,节能环保性差。
 
【评论】
 
情况属实。
 
【报道】
 
在60多年前冯•诺伊曼计算体系结构提出的时候,计算机的计算存储和通信都属于十分稀缺和昂贵的资源,因此将大量的工作交给软件和算法来做。而如今,计算机硬件处理能力和工艺水平早已经远远超出冯•诺伊曼所能做出的最大胆的设想,单个硅芯片上的晶体管已达数亿量级,当年的稀缺和昂贵的资源已从“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,传统的计算体系结构设计思想已不复存在。
 
【评论】
 
冯•诺伊曼提出计算体系结构思想时代固然属实,然而,冯•诺伊曼思想的计算体系结构并不是与硬件材质和数量直接相关的。未进角色,这种论述难让同行信服。最后“传统的计算体系结构设计思想已不复存在”未免过于绝对。千万别“忽悠”。
 
【报道】
 
“高性能计算系统的研发能力和制造水平是一个国家综合实力的重要标志,目前全球范围内各种新思想、新方法与新技术的研究都非常活跃。如果没有计算系统体系结构的创新,我国的高性能计算产业就只能跟着别人的指挥棒走,重复他人走过的老路,始终是依葫芦画瓢的学生,没有实现跨越式发展的可能。”邬江兴说。
 
【评论】
 
一针见血地指出了我国计算机科研的弊端!
 
【报道】
 
他认为,随着计算机硬件处理能力和制造工艺的飞速发展,冯•诺伊曼计算体系结构存在的技术基础和边界条件将发生重要改变,一种新型的、基于应用驱动的、可重构设计的绿色计算体系结构是可以期待的。
 
【评论】
 
还是虚招式?“应用驱动”成为计算基本元素过粗,通用性会很差。“可重构设计的绿色计算体系结构”从技术手段上值得深思。可重构设计要不要用可重构器件实现?可重构设计较固定设计会有很多冗余,作为电子器件来说,多余的器件必然增加功耗,如何妄谈“绿色”。
 
【报道】
 
另据“上海科技”网站刊登的报道
 
挑战传统主流技术路线,期望“效率增10倍、能耗降10倍”
 
鲶鱼行动 研发绿色超算
 
中国工程院院士、国家数字交换系统工程技术研究中心主任邬江兴表示,当高性能计算步入“千万亿次时代”,只有突破传统的计算机技术,超级计算机才有望继续升级。
 
目前,在国家863计划和上海市科委共同支持下,一项名为“鲶鱼行动”的高性能计算技术突破正在进行。按照行动时间表,“联盟”有望在明年拿出第一台融入“绿色计算”新概念的原型样机。与现在的超级计算机相比,这个“颠覆性创新”的产物给自己设定了“效率增10倍、能耗降10倍”的双十目标。
 
【评论】
 
做过实验了?“颠覆性创新”的产物,一定是有底了,我们期待明年。
 
【报道】
 
“神算子”大材小用
 
上海超级计算中心的机房里,百万亿次超级计算机“魔方”正为来自全国的100多项科研课题同时“动脑筋”。相比大批还在排队等候的项目,这些课题能分享“魔方”2万多个CPU的资源,无疑是幸福的。可在超级计算机的研制者心中,这种多个课题“拼机”计算的应用模式是“不得已而为之”。
 
“现在的超级计算机采用并行计算构架,而用户求解的课题往往按串行思维设计,很难拆分成多个并行计算的题目。”邬江兴告诉记者,由于超算与用户的“思维方式”存在差异,在实际应用中,更多地是将一台超算“拆分”给多个用户同时使用,可谓“大材小用”;而真正需要超级运算的超复杂课题,又很难找到适合它的超级计算机。
 
其实,无论是“百万亿次”还是“千万亿次”,所表示的都是超级计算机的峰值运算能力。也就是说,只有在所有CPU满负荷运转的情况下,超算的“大脑”才转得那么快。单项课题所占用的仅仅是“神算子”的一小部分运算资源,实际解题速度只有峰值运算能力的5%-10%。
 
【评论】
 
说出了科研与应用的实情。
 
【报道】
 
奥数高手的解题方法给了“鲶鱼行动”成员另辟蹊径的启发:若能从大量的重复计算中总结出若干算例,并“写入”提前预制的模块,插进超算的“大肚腩”,那么当新题目出现时,计算机只需“搜肠刮肚”找出与之匹配的一个个算例,不必总是辛苦地从“一二三”算起。
 
“未来的超级计算机内部,像是一个大超市,放满了成品、半成品,现场可编程技术可将这些‘预制品’随机组合,根据用户需要随时‘变形’。”邬江兴说,在“鲶鱼行动”激励下,国内高性能计算领域主流的“家鱼”和非主流的“鲶鱼”都已行动起来,越来越多的研究力量将投入这场新的计算机革命。(首席记者 任荃)
 
【评论】
 
说出了“鲶鱼行动”的基本思想。不知报道是否真实,这根本就是“数据库”思想嘛!如果用硬件的可重构计算来实现,就和软件的数据库思想无任何区别,得到的只是硬件加速而已。哇呀呀!但愿不是一场“大忽悠”。
 
“鲶鱼行动”能否在科学网上公布一下硬件功能结构?
 
2010-1-19
 


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