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快速“吞吐”大數(shù)據(jù)——前瞻計(jì)算機(jī)“高通量”時代
2018-10-26 19:33:29 來源: 新華網(wǎng)
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  新華社杭州10月26日電 題:快速“吞吐”大數(shù)據(jù)——前瞻計(jì)算機(jī)“高通量”時代

  新華社記者 董瑞豐、朱涵

  大數(shù)據(jù)與日俱增,計(jì)算機(jī)的“運(yùn)力”能否跟上步伐?

  25日至27日在浙江杭州舉辦的中國計(jì)算機(jī)大會上,專家們探討一種名為“高通量計(jì)算”的新生力量,描繪了未來計(jì)算世界的一幅新圖景。

  新技術(shù):天生擅長“吞吐”大數(shù)據(jù)

  什么是高通量計(jì)算?專家解釋,就是同等時間內(nèi)處理更多數(shù)據(jù)。簡單來說,高通量計(jì)算擅長“并行”和“不規(guī)則運(yùn)算”,能更好地應(yīng)對海量數(shù)據(jù)。

  人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量正以驚人速度遞增。專業(yè)報(bào)告預(yù)測,從2016年到2025年,全球數(shù)據(jù)量將出現(xiàn)10倍的增長。中科院計(jì)算所高通量中心主任、中科睿芯董事長范東睿說,未來的計(jì)算機(jī)如果不能瞬時“吞吐”數(shù)據(jù),人類將淹沒在數(shù)據(jù)之中。

  “高通量計(jì)算擅長讓數(shù)據(jù)在‘流動’中被處理,有效避免了反復(fù)訪問帶來效率與能耗上的損失,天生適合‘吞吐’大數(shù)據(jù)?!?范東睿說。

  中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所所長孫凝暉認(rèn)為,在未來的計(jì)算世界,兩條技術(shù)路線將融合發(fā)展:一條是以傳統(tǒng)高性能計(jì)算為核心的智能超算路線,一條是以高通量計(jì)算為核心的流式大數(shù)據(jù)路線,面對不同場景、解決不同問題,共生互補(bǔ)。

  新理念:計(jì)算機(jī)從“求快”轉(zhuǎn)向“求多”

  有這樣一個場景:把整個城市的交通紅綠燈與攝像頭聯(lián)網(wǎng),實(shí)時監(jiān)測各路段的車流情況,隨時調(diào)整紅綠燈的時長,可以讓道路更加通暢。

  要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),對計(jì)算機(jī)的性能要求不見得很高,但需要計(jì)算機(jī)瞬時處理海量數(shù)據(jù)。從社交媒體到網(wǎng)絡(luò)購物,從安防監(jiān)控到無人駕駛,類似的場景未來將比比皆是。

  “計(jì)算機(jī)的大量任務(wù)正從‘求快’轉(zhuǎn)向‘求多’?!狈稏|睿說,“求多”不能僅靠設(shè)備堆積,大數(shù)據(jù)處理核心引擎上相應(yīng)需要做出結(jié)構(gòu)性的調(diào)整。

  國家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急協(xié)調(diào)中心教授級高工包秀國認(rèn)為,5G和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的時代臨近,全社會的數(shù)據(jù)量將急劇增長,同時面臨更實(shí)時的數(shù)據(jù)處理需求。在這種情況下,格外需要功能強(qiáng)大的、價(jià)格低廉的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

  “越來越多數(shù)據(jù)匯集到云端,高通量計(jì)算機(jī)變得非常有用?!彬v訊云副總裁王龍說。

  新挑戰(zhàn):建設(shè)“信息高鐵”

  在孫凝暉看來,高性能超級計(jì)算機(jī)好比飛機(jī),速度快,但機(jī)場“吞吐”能力相對低;云計(jì)算中心則類似于公路,“吞吐量”大,但速度相對較慢。他把高通量計(jì)算機(jī)比作信息領(lǐng)域的高鐵,既可以大量“吞吐”,又能快速運(yùn)行。

  但如何平衡“吞吐量”、計(jì)算力和功耗之間的矛盾?專家指出,要用“異構(gòu)計(jì)算”去解決這一問題,這涉及到全新的芯片結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件,非一日之功。

  中科院計(jì)算所于2005年在國內(nèi)最早提出高通量計(jì)算的概念,經(jīng)過10多年的前沿技術(shù)研究,才完成“低延遲、高通量、高確定性”的計(jì)算機(jī)原型系統(tǒng)研制。

  目前,高通量計(jì)算機(jī)正在針對深度學(xué)習(xí)、高通量音視頻處理、科學(xué)大數(shù)據(jù)處理、信息安全檢測、生物信息處理、大規(guī)模圖數(shù)據(jù)處理等典型場景開展示范應(yīng)用。

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【糾錯】 責(zé)任編輯: 程瑤
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