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10月25日，中國乃至世界計算機領域的大事件——2018中國計算機大會（CNCC2018）在杭州隆重開幕。在這場院士云集、巨頭齊聚的學術盛會上，孵化自中科院計算所的國家高新技術企業“中科睿芯”攜最前沿的計算中心3.0產品——“金剛”高通量計算機強勢亮相，成為大會焦點。中科院計算所高通量計算中心主任、中科睿芯董事長范東睿將以《高通量數據流眾核處理器》為題做大會特邀報告，對“金剛”高通量計算機相關核心技術進行詳細介紹。此外，本次CNCC2018大會期間，在中科睿芯展臺全程可以看到“金剛”高通量計算機的“真身”，并可在工作人員的操作下觀摩“金剛”支持的典型高通量應用演示。

“金剛”問世開啟高通量計算時代

睿芯高通量計算機——“金剛”是在當天下午的“高通量產業圓桌論壇”上發布的。據中科睿芯總經理王達介紹，“金剛”是經計算所的高通量計算技術轉化、由中科睿芯創造性研制的新型高通量計算機。在一系列體系結構創新技術的加持下，“金剛”具有高并發、強實時等適于大數據計算的特點，將以其獨有的高密度、高能效特性滿足下一代數據中心基礎設施的建設需求。

 “從第一臺電子計算機誕生至今，70年來人類經歷了以‘機’為中心的IT1.0時代和以‘人’為中心的IT2.0時代，目前正進入以‘物’為中心的IT3.0時代。”中科院計算所所長、研究員孫凝暉說，在萬物互聯的IT3.0時代，大數據處理對計算的并發性和實時性都提出極高的要求。正是在這一背景下，高通量計算機應運而生。

據介紹，在強時間約束下，高通量計算機能夠全局可控處理高吞吐量請求，可適用于現有大多數有著大數據處理需求的應用場景。

技術細節上，由中科睿芯發布的“金剛”高通量計算機群，其核心技術主要來源于睿芯核心技術團隊，包括該團隊十余年來對眾核體系結構的研究而形成的SmarCo-2加速芯片、整機設計技術以及機群設計技術等。同時，“金剛”的問世也離不開來自中科院計算所的從訪存到協議、系統軟件和平臺軟件等不同層次的技術支持。

王達介紹說，未來，中科睿芯還將打造高通量體系架構的CPU，力求實現高通量計算機全系統的自主可控。與此同時，中科睿芯還以其與中科院計算所和中關村順義園管委會聯合成立的“北京智能計算產業研究院”為平臺，推動和完善高通量計算生態建設。成立不到1年，中科睿芯已為高通量計算生態系統引入上下游企業50余家，其中包括多家海外歸國創業公司。

擁抱數據共議高通量產業發展

CNCC2018大會開幕當天，中科睿芯主辦了主題為“擁抱數據?金剛來襲”的高通量產業圓桌論壇。在中科院計算所高通量中心主任、中科睿芯董事長范東睿的主持下，國家互聯網應急中心、騰訊云、360、阿里云、科大訊飛等業界領袖和專家圍繞“金剛”高通量計算機及其開啟的高通量計算時代等話題，展開了熱烈研討和交流。

與會專家認為，隨著數據量的爆炸性增長，“信息高鐵時代”即將來臨。面對海量數據及人工智能算法等因素帶來的計算壓力，傳統通用的計算架構越來越難以滿足大數據處理對高并發、強實時的計算需求；同時，從終端設備到數據中心，計算設備對功耗、時延、數據量的敏感性也在不斷提升，更適于大數據計算的新型計算機體系結構呼之欲出。因此，高通量計算是計算機技術發展的必然。

國家互聯網網絡應急協同中心與中科睿芯是長期的合作伙伴，睿芯已有的音視頻加速設備在中心得到了很好的應用，中心包秀國博士指出他期待睿芯的新產品-高通量服務器在互聯網安全領域的進一步應用。

奇虎360技術總裁兼首席安全官譚曉生指出在萬物物聯的時代，為保證物聯網的安全性對云和邊緣節點的計算能力提出了更高的需求，360用于做安全的有近10萬臺服務器，而能耗是數據中心在運營過程中面臨的最大問題。他認為通過高通量計算來提高數據吞吐量，提升計算能力，降低綜合能耗是未來建設未來綠色數據中心的重要方向。

騰訊云副總裁王龍指出，隨著終端客戶對數據實時性，訓練質量以及處理速度等需求的不斷增加，高通量計算集群對于云來說是非常有用的。通過把更多云上的負載放到高通量集群中，一方面可以節約成本，提高數據處理效率；另一方面也能更好的助力各行各業的數字化轉型，為產業界提供更多的價值。

據國際數據研究機構IDC發布的最新研究報告顯示，到2025年，全球需要管理的數據量將會達到163ZB，這一數字是2016年數據量的10倍。“不要聚焦在‘大數據’，要聚焦‘高效處理“大”的數據’。”孫凝暉表示，可以預見，高通量數據處理正成為行業領域研究的主要內容，這些研究將會避免人們“淹沒”在海量數據之中。

厚積薄發高通量應用走向更廣舞臺

據了解，高通量計算的概念最早由中科院計算所于2005年提出，經過十余年的高通量前沿技術研究，中科睿芯率先以中科院創企的身份對高通量計算相關技術展開了產業化推廣應用。目前，盡管國內尚無更多高通量計算技術型企業，但在學術界，領域專家圍繞高通量圖計算、高通量邊緣計算等研究，已涌現出一系列成果。

在由中科睿芯承辦的高通量計算技術前沿論壇上，中科院計算所所長、研究員孫凝暉介紹說，早在2005年，計算所就前瞻性地啟動了高通量計算的研究探索。在國家科技部2個973項目和多個國家重點研發計劃基礎研究項目的連續資助下，計算所研究團隊歷時10余年，完成了從高通量芯片到高通量計算系統的一系列創新技術研發。

孫凝暉回憶說，2016年底，計算所正式設立高通量計算機研究中心，開始集中目標于高通量計算技術研究，并完成了“低延遲、高通量、高確定性”的高通量計算機原型系統研制。目前，高通量計算機已經針對深度學習、高通量音視頻處理、科學大數據處理、信息安全檢測、生物信息處理、大規模圖數據處理等典型場景開展示范應用。

“中科院計算所的高通量計算技術轉移到中科睿芯，形成了高通量系列加速芯片、高通量視頻流處理節點、高通量機群、城市高通量計算中心等產品形態成果，形成了從芯片、加速卡、節點、機群到數據中心的一整套高通量產品線。”王達說，目前高通量計算技術已經在各大運營商、城市公共計算平臺等得到推廣應用。在海量數據流過的同時保證處理的實時性。

“隨著高通量計算機系統的成功研制，高通量計算技術將逐步應用到國民經濟主戰場，貢獻于國計民生。”孫凝暉說。