黃仁勛：串行計算過時并行計算是未來

記者：借助NVIDIA的Tesla，中國的超級計算機取得了世界領先的成績。我想中國要保持這種領先的成績，在未來，需要做哪些方面的努力和創新？第二個問題，NVIDIA在這個過程中，對中國未來的超級計算機將會提供哪些支持？謝謝！

劉光明：剛才我給大家講過，中國的要性能計算機的發展經歷了將近30年的歷程，從78年開始，以銀河1號為代表，中國就全面開展了高性能計算機的研制，這個研制并不是為了在世界上去爭排名，確確實實是因為我們國家急需這樣的高性能計算機。作為天河來講，經過32年的積累，在怎么做高性能計算機，特別是研制承擔國家科技部“863”這個項目，千萬億次級別的高性能計算機研究過程中，遇到了一個世界性的難題，就是怎么去做。從2005年到2007年一直在研究，通用CPU我們這也有，我們的“飛騰1000”，在技術上怎么用別的有的稱為協處理器，有的稱為加速器，這種結構也就叫做異構的結構去解決世界的難題。這里面過去實驗過我們自己的流處理器芯片，當時叫“飛騰100”，去年我們用的是AMD的，最后發現了NVIDIA的芯片的性能更好。

    有一點請各位朋友注意的是，超級計算機做出來運算峰值能做到4700萬億次，平均值2566萬億次，世界靠前。但這并不等于你能把這個機器在實際運作中，能用的非常好。實際上在高性能計算方面是兩個問題，第一個是怎么把這臺計算機做出來，綜合性能是不錯的，剛才楊教授介紹了，這就涉及到一個體系結構的問題，涉及到我們計算部件的系統（計算子系統），包括高性能的通信系統。

    第二個挑戰也是現在全世界都面臨的，就是它的應用。也就是說，解決實際問題怎么去編程序。在這種通用CPU+GPU這種國際，國際上學術界稱為異構協同、并行處理，或者叫異構結構，它在編程上是非常困難的。這也是當今世界上，人們面臨的第二個大的技術挑戰，并不是所有的程序拿過來之后，都能夠在這個結構上用的很好，包括國外。所以我們現在有一個很好的團隊，像楊教授帶領的這么一個團隊，從幾年前就在解決這個問題，應該說現在已經取得了非常好的成績。我們這一次能夠在實現4700萬億次情況下，能夠做到53%的計算效率，把平均值測到了2566萬億次，如果用同樣的結構去給別的用戶測，測不到這個水平，因為我們過去一直嘗試從事體系結構的研究，就是機器怎么做，芯片的研制，知道這個程序怎么劃分。

    通俗的講，這樣一個結構里面，大家算出來它的核，包括通用CPU的核，再包括GPU的核，幾十萬億次，18萬多個。什么概念？就是一件工作你把它分為1000個人好分，1000個人你好領導，把一件工作分給18萬個人，而且要把他們協調起來，讓他們同步聽命令、聽指揮的干好這件事，這在國際上也是個難題，對我們現在也是個難題，但是我們現在不斷的去解決，解決過程中有NVIDIA CUDA這樣的一個編程環境支持，又使這個難題開始解決了一部分，核心問題還要對物理過程分析怎么去并行化，計算機一般有超級計算機有超級并行計算機，所以也就是并行。很直觀的講，18萬個人去干同一件事，這個組織，令行禁止，然后統一的行動都是一個很難的事。大家可能知道，當個小班長、當個小團隊的老總很好當，當個大國企的領導就不好當了，也就是這個道理。

    所以現在我們也在花很大力氣把應用，就是過去在通用CPU環境下的應用不斷的移植到異構結構，應該說我們取得了很好的成績，當然后面也還有大量的工作要去做，也請大家在宣傳的時候跟讀者們講清這個事。并不是說計算機做好之后就會用好，還需要我們進一步的努力，把這機器在這樣的結構情況下，在NVIDIA CUDA支持的情況下，還有新的技術上的突破、創新、進步的基礎上，把應用提升到一個更高、更實用的水平，使計算機天河一號A真正發揮它的實際用處。

黃仁勛：劉教授說的很對，并行計算是一個非常復雜、非常大規模的計算，它的困難非常的多，但實際上如果你解決了這些困難的話，它能夠帶來的收益和效率也是非常可觀的。并行計算今天遇到的問題是整個計算界在過去30年，一直不停想要解決的問題，但是過去30年一直都沒有成功過。

    有多少個超級計算機的公司在全球真正開發出來異構計算、并行計算的呢？過去從事并行計算的這些公司今天都已經不再存在了，因為他們的技術和產品都沒有發揮作用。今天我們推出CUDA的新技術，實際上是異構計算，CPU+GPU的計算，一方面它很容易進行推廣，另外一方面，它有非常強的擴張能力。

    革命性的一件事情是，花了NVIDIA公司很多年的時間來開發這個技術，也花費了我們幾十億美元的投資。在這個世界上，沒有任何一家公司在并行計算當中的投資能超過NVIDIA。我們今天可以看到，因為CUDA，并行計算有非常光明的前景。當然，像劉博士剛才提到的，在這里我們還面臨著非常多的挑戰。在未來，我們需要不斷和劉博士及他的團隊進行合作，不斷地創造出更多或創造出下一代世界上最強的超級計算機。

    中國已經非常清楚地認識到，開發和推廣超級計算機對于未來的知識、科學和技術的發展都有非常大的推動作用。我們公司非常榮幸，能夠和國內很多的科學家、研究人員、很到公司，還有很多的超級計算機中心一起合作，為超級計算方面的發展提供支持。在中國，超級計算機領域的進步以及中國在科學發展當中不斷的進步，會在全人類范圍內給我們提供好處。

    各位知道，世界已經開始變得越來越小。現在對于知識、技術、科學的探索，對于全球整個人類都非常有益。我們會讓我們公司最強的技術人員和最強的技術隊不斷支持劉博士和楊博士以及整個超級計算天津中心，我們會用我們最出色的軟件工程師幫助劉博士的團隊開發和拓展新的軟件，在CUDA上發揮得更好。我們會盡我們所有的力量，不斷投入，保證在中國所有的大學都能教授CUDA的課程，中國所有的大學都有這方面的知識和能力去不斷的推廣和教授并行計算的新技術。我深信，所有的計算機科學家和工程人員，都要學習并行計算。串行計算已經是一個過去時，并行計算才是未來。

劉光明：非常感謝各位朋友到我們天津中心來，也感謝NVIDIA的黃仁勛先生來現場和我們一起探討超級計算領域現有的技術以及未來的發展，給予我們很多新的啟示。從天河一號A得到世界靠前之后，獲得了世界和我們國家的關注，我們國家超級計算天津中心現在正在做兩件事兒，第一件事就是利用天河一號A，真正為濱海新區和天津地區的經濟發展做好科技服務，這是最關鍵的。未來，我們除了需要在高性能計算機方面做好科技服務之外，還會成立一個天津的云計算中心，盡管這是科學計算和數據服務兩件事，但我們會全方位服務于國家的發展。

    第二方面，國家科技部在進行“十二五”高性能計算機的發展規劃，根據我們現在研制高性能計算機的經驗和積累的技術，會規劃一個未來符合國家整體戰略發展的新的更大的計算機，這一點在“十二五”期間肯定會實現。我也希望跟NVIDIA的合作過程中，不斷利用雙方的經驗、技術，為我們國家的高性能計算，為全世界高性能計算機的發展做出我們更大的貢獻。謝謝各位！■<