美國禁售芯片 中國超級(jí)計(jì)算機(jī)還有戲嗎?
最近,連續(xù)四次蟬聯(lián)超級(jí)計(jì)算機(jī)世界第一的“天河二號(hào)”遇到了麻煩,4月9日,美國商務(wù)部發(fā)布報(bào)告,決定拒絕英特爾公司向中國的國家超級(jí)計(jì)算廣州中心出售至強(qiáng)芯片用于天河二號(hào)系統(tǒng)升級(jí)的申請(qǐng)。國家超級(jí)計(jì)算長沙中心、廣州中心、天津中心和國防科技大學(xué)四家國家超算中心被列入出口管制名單。
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美國方面給出的解釋是這4家中國超算中心從事“違反”美國國家安全或外交政策利益的活動(dòng)。而據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道,美國商務(wù)部曾于今年2月18日發(fā)布一份通知稱,使用了兩款英特爾微處理器芯片的天河二號(hào)和早先的天河1號(hào)A系統(tǒng),“據(jù)信被用于核爆炸模擬”。
美國暫時(shí)不賣芯片了,中國的超級(jí)計(jì)算機(jī)還有戲嗎?這得從頭說起。
一、超級(jí)計(jì)算機(jī)的由來
其實(shí),計(jì)算機(jī)最早就是從超級(jí)計(jì)算機(jī)開始的,無論是第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算機(jī)(英國巴貝奇爵士設(shè)計(jì),未最終完成),還是第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)Eniac,都是做科學(xué)計(jì)算和軍事用途用的。
計(jì)算機(jī)性能的擴(kuò)展有兩條道路,一條的不斷改進(jìn)制造工藝,提升芯片設(shè)計(jì)水平,把單個(gè)芯片設(shè)計(jì)的很強(qiáng)悍,提升性能。還有一條道路是盡可能用比較多的機(jī)器并行,用多機(jī)機(jī)器一起運(yùn)算來提升性能。
早期,超級(jí)計(jì)算機(jī)都是昂貴的高級(jí)貨,處理器是專門設(shè)計(jì)的,芯片組是配套的,甚至每根連接線都是定制的,成本極高。
而隨著PC和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)追求強(qiáng)大的計(jì)算能力可以不那么昂貴。于是,人們開始嘗試用大批量生產(chǎn)的PC或者工作站來攢超級(jí)計(jì)算機(jī)。
若干臺(tái)PC或者工作站通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,把任務(wù)分給這些機(jī)器并行,然后返回,計(jì)算能力絲毫不弱于昂貴的專用超級(jí)計(jì)算機(jī),于是傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)開始沒落。
這個(gè)時(shí)代出現(xiàn)了很多平民化的超級(jí)計(jì)算機(jī),譬如用浩鑫HTPC準(zhǔn)系統(tǒng)湊起來的超級(jí)計(jì)算機(jī),把一個(gè)學(xué)校的MAC電腦湊起來的超級(jí)計(jì)算機(jī)等等,這些看似玩具的東西居然一度占據(jù)了TOP500超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜,甚至谷歌自己用的服務(wù)器也是用這種辦法攢出來的。
而在這個(gè)過程中,人們發(fā)現(xiàn),限制超級(jí)計(jì)算機(jī)能力居然是功耗,人們不能堆積太多的數(shù)量是因?yàn)楣β屎桶l(fā)熱限制,性能功耗比甚至比性能本身更重要。
于是,IBM開發(fā)出藍(lán)色基因,不追求單個(gè)核心的高性能,而是降低功耗,攢更多的數(shù)量來提升性能。但是因?yàn)閱为?dú)開發(fā)這種處理器在批量和成本上無法與通用的PC處理器相比,并沒有流行開。
二、從CPU到協(xié)處理器
索尼為了提升PS3游戲機(jī)的性能,聯(lián)合IBM搞了Cell處理器,這是異構(gòu)計(jì)算的開始。因?yàn)樵谟?jì)算任務(wù)中,有些任務(wù)是簡單的,不需要復(fù)雜的邏輯處理,只需要足夠的計(jì)算單元暴力計(jì)算,這樣處理器就可以設(shè)計(jì)成兩部分,一個(gè)簡單的運(yùn)算核心,幾個(gè)強(qiáng)大的簡單計(jì)算單元,這就是Cell的思路。
因?yàn)檫@種計(jì)算編程難度太高,所以Cell用在游戲機(jī)上并不成功,但是這個(gè)思路可以拿到電腦上,這就是我們熟悉GPU通用計(jì)算。
因?yàn)?D的需求,顯卡有強(qiáng)大的計(jì)算能力,這種能力只用于3D游戲浪費(fèi)了,于是在Cell之后就有了GPU的通用計(jì)算,CPU處理復(fù)雜任務(wù),GPU處理暴力計(jì)算,nVIDIA甚至搞出來CUDA專門解決這個(gè)問題,而且在GPU的設(shè)計(jì)上就為通用計(jì)算做了優(yōu)化。
單臺(tái)計(jì)算機(jī)異構(gòu)化,獲得強(qiáng)大的計(jì)算能力,那么就可以把這些單臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),組成計(jì)算能力強(qiáng)大的異構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)。
于是中國在2009年搞出來天河一號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī),就是CPU和GPU異構(gòu)組成的超級(jí)計(jì)算機(jī),一度排名世界第一。百度搞人工智能的計(jì)算機(jī)也是這種異構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
如果以后超級(jí)計(jì)算機(jī)全部異構(gòu)化,那么CPU提供的計(jì)算能力只占一小部分,這無疑代表了nVIDIA和AMD要搶Intel的飯碗,Intel當(dāng)然不能坐以待斃。
評(píng)論