專訪NV&天河1A：中國驕傲 世界驕傲！

    接下來是NVIDIA公司PSG全球副總裁Shanker Trivedi先生回答部分的內(nèi)容：

媒體：近年來在HPC應(yīng)用方面，NVIDIA的比例越來越大，現(xiàn)在全世界500強的計算機大概有1/10之多用了NVIDIA的加速卡，未來NVIDIA在這方面有什么計劃？

NVIDIA®（英偉達(dá)?）公司PSG全球副總裁Shanker Trivedi先生：天河一號A向全世界證明了異構(gòu)超級計算是一個非常好的科學(xué)計算，超級計算中心發(fā)展的方向。接下來全世界超算中心，紛紛采用了GPU加速并行計算這樣的體系結(jié)構(gòu)，像美國的高性能超算中心、德國的超算中心，都是在他們國家或者是地區(qū)最大的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都紛紛的采用了GPU加速并行計算，而傳統(tǒng)的超級計算CPU只貢獻(xiàn)了整個高性能計算的10%左右，甚至還要更小，但是GPU貢獻(xiàn)了大部分，甚至是80%，90%，很多很多都是計算性能是從GPU貢獻(xiàn)出來的。對于未來更重要的，我們在硬件體系結(jié)構(gòu)上的發(fā)展，都做了非常多預(yù)先的研究。

    更重要的是，我們現(xiàn)在有300個以上應(yīng)用軟件。大量的應(yīng)用軟件，解決科學(xué)問題的工具已經(jīng)可以在CPU+GPU這樣的異構(gòu)體系上運行。未來高性能加速計算的方向，已經(jīng)是一個超算的新紀(jì)元，我們可以看到，這是大家公認(rèn)的，被科學(xué)界，被學(xué)術(shù)界，被產(chǎn)業(yè)界廣泛采用的一個體系結(jié)構(gòu)。

    關(guān)于未來，我留了最后一點，剛才談了第一點性能，我們的性能非常好，第二關(guān)于應(yīng)用軟件，我們很多。最后一點非常非常重要，為什么大家被逼得沒辦法走這條路，因為摩爾定律要把計算機每十年漲一千倍，現(xiàn)在漲一千倍不是玩笑，但是同時電力消耗非常非常大，現(xiàn)在我們可以用新的異構(gòu)計算加速的方式，為未來大大的節(jié)省超算中心構(gòu)建的成本，同時節(jié)省功耗，降低能源功耗，節(jié)省費用。

媒體：我是有一個關(guān)于應(yīng)用方面的問題想請教一下兩位，剛才NVIDIA的領(lǐng)導(dǎo)也提到了，未來會把基于Kepler方面的應(yīng)用推到成千上萬個應(yīng)用，同時今天也成立了這樣一個聯(lián)合的實驗室，我覺得未來如何推動異構(gòu)的編程可能是未來應(yīng)用很重要的點，我想請教一下兩位，在NVIDIA方面，我們在推動異構(gòu)編程方面未來重點的方向是什么。在劉主任這方面，給我們大家分享一些關(guān)于異構(gòu)編程和應(yīng)用這方面的經(jīng)驗。

NVIDIA®（英偉達(dá)?）公司PSG全球副總裁Shanker Trivedi先生：
一般是三種方法來做這種異構(gòu)上的編程：第一類談到應(yīng)用，存在了很多年的，甚至幾十年的應(yīng)用，對于這樣一類應(yīng)用，我們建議采用一種直接編程的方法，編程的標(biāo)準(zhǔn)在OpenACC。OpenACC是一個國際標(biāo)準(zhǔn)，這是開放的，很多人都可以采用的標(biāo)準(zhǔn)的編譯的方法，這種方法可以使得傳統(tǒng)的，存在這么久的軟件可以最小的改動，因為寫這個程序的人有可能都不在了，他可以以最快的方法編到GPU和CPU上，異構(gòu)的平臺上進(jìn)行計算，同時加速。舉一個例子，在美國的能源實驗室里，他們有一個很大的應(yīng)用，這個軟件應(yīng)用叫S3D，類似像核聚變這樣的應(yīng)用，這個程序有100萬行的程序，只改了400行，只改了非常非常小的程序量，大約只有萬分之四，通過編譯器編譯，得到了六倍速度的提升。

    第二種方法，這些新的應(yīng)用，我們建議用CUDA GPU并行編程的方法，這個架構(gòu)模型我們可能大家都熟悉，CUDA可能大家都熟悉，實際上就是把傳統(tǒng)的C語言，類似其他的高性能通用編程語言進(jìn)行一點點擴展，只是稍微做了一些語法方法的擴展，大家寫程序的方法不變，這樣重新寫出來的程序效率可以大大的提升，可以在這個程序上跑。什么樣的程序多了呢？像信號處理，圖象處理，還有一些科技計算，用這樣的方法來提升計算的效率。

    最后一種方法，用一些很多科研機構(gòu)庫函數(shù)的方法，NVIDIA提供了很多系統(tǒng)級的庫函數(shù)，還有很多是大學(xué)、科研機構(gòu)，還有網(wǎng)上做了很到的庫函數(shù)。舉一個例子，一些很傳統(tǒng)的中間件，你調(diào)他的庫函數(shù)的話，用這樣的方法來提升，他們那些函數(shù)已經(jīng)是GPU上的，寫程序的人并不用關(guān)心他們是怎么實現(xiàn)的，只是調(diào)用這些名稱和函數(shù)來做就好了。

    所以總結(jié)一下，就是用三種方法，對于長期存在已有的程序，我們推薦用OpenACC，但是對于新程序，或者對性能有追求，一定要求特別高性能的可以用CUDA來進(jìn)行改寫，對于其他一些傳統(tǒng)的，比較規(guī)范的程序，調(diào)用大量函數(shù)的，可以用調(diào)用庫函數(shù)的方法來做。

    通過NVIDA先進(jìn)的GPU計算技術(shù)，如今的超級計算機邁入新時代，在推動人類社會進(jìn)步上做出了巨大貢獻(xiàn)。對于天河1A來說，它的建立不僅僅是打造我國超算的標(biāo)志性產(chǎn)品，更是將設(shè)備投入到實際應(yīng)用之中去，成功完成多個計算任務(wù)，創(chuàng)造了商業(yè)價值。考慮到能耗成本，這在過去單純采取CPU為主要處理器的計算設(shè)備中是難以想象的。而借助NVIDIA高性能圖形計算加速芯片，天河1A完成了這樣的奇跡：實現(xiàn)盈利，自給自足。

    天河1號A超級計算機不僅是中國的驕傲：它是中國自主研發(fā)超級計算機系統(tǒng)的成功案例，證明了我國超算的技術(shù)實力，震驚世界，并且成功登上了性能世界靠前超級計算機的王座。天河1A更是世界的驕傲，它開創(chuàng)了GPU加速計算的先河，為全球超級計算機機構(gòu)立下了榜樣，讓超級計算機從此進(jìn)入到一個全新紀(jì)元。■<