快速“吞吐”大数据——前瞻计算机“高通量”时代

2018年10月27日 12:56:54 来源: 新华社
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  新华社杭州10月26日电 题:快速“吞吐”大数据——前瞻计算机“高通量”时代

  新华社记者董瑞丰、朱涵

  大数据与日俱增,计算机的“运力”能否跟上步伐?

  25日至27日在浙江杭州举办的中国计算机大会上,专家们探讨一种名为“高通量计算”的新生力量,描绘了未来计算世界的一幅新图景。

  新技术:天生擅长“吞吐”大数据

  什么是高通量计算?专家解释,就是同等时间内处理更多数据。简单来说,高通量计算擅长“并行”和“不规则运算”,能更好地应对海量数据。

  人类产生的数据量正以惊人速度递增。专业报告预测,从2016年到2025年,全球数据量将出现10倍的增长。中科院计算所高通量中心主任、中科睿芯董事长范东睿说,未来的计算机如果不能瞬时“吞吐”数据,人类将淹没在数据之中。

  “高通量计算擅长让数据在‘流动’中被处理,有效避免了反复访问带来效率与能耗上的损失,天生适合‘吞吐’大数据。” 范东睿说。

  中国科学院计算技术研究所所长孙凝晖认为,在未来的计算世界,两条技术路线将融合发展:一条是以传统高性能计算为核心的智能超算路线,一条是以高通量计算为核心的流式大数据路线,面对不同场景、解决不同问题,共生互补。

  新理念:计算机从“求快”转向“求多”

  有这样一个场景:把整个城市的交通红绿灯与摄像头联网,实时监测各路段的车流情况,随时调整红绿灯的时长,可以让道路更加通畅。

  要实现这一目标,对计算机的性能要求不见得很高,但需要计算机瞬时处理海量数据。从社交媒体到网络购物,从安防监控到无人驾驶,类似的场景未来将比比皆是。

  “计算机的大量任务正从‘求快’转向‘求多’。”范东睿说,“求多”不能仅靠设备堆积,大数据处理核心引擎上相应需要做出结构性的调整。

  国家计算机网络应急协调中心教授级高工包秀国认为,5G和物联网结合的时代临近,全社会的数据量将急剧增长,同时面临更实时的数据处理需求。在这种情况下,格外需要功能强大的、价格低廉的数据处理设备。

  “越来越多数据汇集到云端,高通量计算机变得非常有用。”腾讯云副总裁王龙说。

  新挑战:建设“信息高铁”

  在孙凝晖看来,高性能超级计算机好比飞机,速度快,但机场“吞吐”能力相对低;云计算中心则类似于公路,“吞吐量”大,但速度相对较慢。他把高通量计算机比作信息领域的高铁,既可以大量“吞吐”,又能快速运行。

  但如何平衡“吞吐量”、计算力和功耗之间的矛盾?专家指出,要用“异构计算”去解决这一问题,这涉及到全新的芯片结构和系统软件,非一日之功。

  中科院计算所于2005年在国内最早提出高通量计算的概念,经过10多年的前沿技术研究,才完成“低延迟、高通量、高确定性”的计算机原型系统研制。

  目前,高通量计算机正在针对深度学习、高通量音视频处理、科学大数据处理、信息安全检测、生物信息处理、大规模图数据处理等典型场景开展示范应用。

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