討論算力討論的到底是什么

沒有先進(jìn)的制程，再頂尖的科學(xué)家也無法用少量的晶體管完成復(fù)雜計(jì)算；沒有更高的頻率和更大的緩存，再高效結(jié)構(gòu)也無法轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的計(jì)算能力；但對于實(shí)際的算力來說，這些都只是表象。真正的算力，是云數(shù)據(jù)中心里能跑多少應(yīng)用，是超算中心里的科學(xué)家能夠多快獲得結(jié)果，是用戶能夠把經(jīng)歷集中在業(yè)務(wù)和應(yīng)用之上。

有人說這是智能時(shí)代，有人說這是數(shù)據(jù)的時(shí)代，有人說這是云時(shí)代……但無論我們?nèi)绾味x當(dāng)下與未來，算力卻總是一個(gè)繞不開的話題。但當(dāng)我們在討論算力的時(shí)候，我們究竟在談什么？是幾nm的制程？是多少GHz、多少L3緩存？是多少核心、多少線程？這些都對，但也都不對。

沒有先進(jìn)的制程，再頂尖的科學(xué)家也無法用少量的晶體管完成復(fù)雜計(jì)算；沒有更高的頻率和更大的緩存，再高效結(jié)構(gòu)也無法轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的計(jì)算能力；但對于實(shí)際的算力來說，這些都只是表象。真正的算力，是云數(shù)據(jù)中心里能跑多少應(yīng)用，是超算中心里的科學(xué)家能夠多快獲得結(jié)果，是用戶能夠把經(jīng)歷集中在業(yè)務(wù)和應(yīng)用之上。

英特爾處理器

還有哪些核心競爭力？

眾所周知，英特爾在挑戰(zhàn)新制程的道路上遇到了一些困難。這使得英特爾很難在兼顧功耗、良率及芯片面積的情況下，在晶片之上集成更多的晶體管。相應(yīng)的，也就無法構(gòu)建更多核心、更多線程。這的確給英特爾繼續(xù)挑戰(zhàn)更高的處理器性能帶來了麻煩，但實(shí)際的情況卻遠(yuǎn)非如此簡單。

硬件的性能需要依靠軟件來體現(xiàn)，而軟件層面的優(yōu)化則直接關(guān)系到硬件的性能。舉個(gè)例子，2000年，索尼推出的PS2主機(jī)使用的Emotion Engine處理器使用180nm制程，包含1050萬個(gè)晶體管，每秒能夠生成6600萬個(gè)多邊形（概括系統(tǒng)3D能力的核心指標(biāo)之一）；同年英偉達(dá)發(fā)布的GeForce 2 Ultra使用同樣的工藝制程，包含2500萬個(gè)晶體管，理論上每秒?yún)s只能生成3100萬個(gè)多邊形。前者運(yùn)行著定制的操作系統(tǒng)，并且軟件都由專門的開發(fā)機(jī)進(jìn)行開發(fā)；而后者則面向PC市場，運(yùn)行在Windows環(huán)境中。

當(dāng)然，如此簡單粗暴的對比索尼EE處理器和英偉達(dá)顯卡的每秒多邊形生成率并沒有太大的實(shí)際意義，但這也足以說明軟件優(yōu)化的意義。

誠然，我們無法要求今日的商用系統(tǒng)全部運(yùn)行經(jīng)過深度定制開發(fā)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，但細(xì)致且廣泛的調(diào)優(yōu)仍舊關(guān)系到硬件最終性能及用戶價(jià)值的體現(xiàn)。

回到今日的主題，當(dāng)我們在看到英特爾遇到的種種問題時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)注意到，英特爾始終在投入更多的人力和資源于軟件及系統(tǒng)的優(yōu)化之上。而通過這些優(yōu)化，英特爾所獲得不僅是一個(gè)個(gè)用戶的認(rèn)可，更是海量用戶價(jià)值的體現(xiàn)。

開放的云服務(wù)提供商

開放的選擇

在處理器廠商的各類客戶群中，CSP絕對是一個(gè)十分特殊的存在。CSP的價(jià)值在于向外界提供高性價(jià)比的基礎(chǔ)設(shè)施類服務(wù)；換句話說，如何以更低的價(jià)格對外提供更多服務(wù)是CSP的核心盈利模式。這意味著，CSP對于性能是十分敏感的。當(dāng)兩款處理器價(jià)格持平，那么CSP會(huì)毫不猶豫的選擇算力更高的那一款。

青云QingCloud是國內(nèi)一家特色十分鮮明的CSP，堅(jiān)持中立可靠的為客戶提供云計(jì)算服務(wù)。但是相對于財(cái)大氣粗的BAT，青云QingCloud更在乎基礎(chǔ)設(shè)施的性價(jià)比。同時(shí)，青云QingCloud對于基礎(chǔ)架構(gòu)中計(jì)算平臺的選擇也始終保持開放態(tài)度，任何能夠提供優(yōu)勢性價(jià)比的產(chǎn)品都會(huì)成為青云QingCloud未來基礎(chǔ)架構(gòu)的選項(xiàng)。所以，對于不同的計(jì)算平臺，青云QingCloud不僅始終保持關(guān)注，更會(huì)通過不斷的對比測試來決定下一次升級的對象。

顯然，對于此時(shí)的英特爾，想要拿下青云QingCloud，難度自然不小。但就在大家都以為青云QingCloud會(huì)選擇目前外界呼聲更高的對手產(chǎn)品時(shí)，英特爾卻再次成為其采購對象。在這一結(jié)果的背后，則是英特爾戰(zhàn)略客戶支持部門的大力支持。

2020年1月，青云QingCloud在測試后認(rèn)為對手產(chǎn)品在一些場景中的性能表現(xiàn)要優(yōu)于英特爾。但在英特爾戰(zhàn)略客戶支持部門的努力下，英特爾軟件工程團(tuán)隊(duì)對青云QingCloud的軟件測試環(huán)境進(jìn)行了細(xì)致的調(diào)優(yōu)，而經(jīng)過調(diào)優(yōu)后的測試結(jié)果則完全逆轉(zhuǎn)。最終，開放的青云QingCloud在對自身軟件環(huán)境進(jìn)行調(diào)整后仍舊選擇了英特爾的產(chǎn)品。

另一方面，在英特爾團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下，青云QingCloud還上線了基于英特爾至強(qiáng)處理器的AI推理業(yè)務(wù)，直接擴(kuò)展了青云QingCloud的服務(wù)目錄，讓青云QingCloud能夠更快的加入普惠AI的大潮，在競爭中不落人后。同時(shí)，青云QingCloud也是首個(gè)將傲騰產(chǎn)品應(yīng)用在企業(yè)級存儲(chǔ)的緩存層中的CSP，在成本平衡的前提下實(shí)現(xiàn)了更好的性能。

對于英特爾平臺所帶來的一系列應(yīng)用新體驗(yàn)和新業(yè)務(wù)，青云QingCloud供應(yīng)鏈總監(jiān)廖洋直言不諱：作為CSP，青云QingCloud不僅關(guān)注硬件的采購成本，更關(guān)注硬件在使用和對外服務(wù)過程中的成本。而英特爾對于青云QingCloud的關(guān)注、溝通及服務(wù)不僅讓彼此之間形成了深度的默契，更幫助青云QingCloud解決了業(yè)務(wù)層面的諸多實(shí)際問題。

而對于青云QingCloud，英特爾也通過自身真金白銀的服務(wù)付出換來了客戶選擇與信賴。

超級算力背后的超強(qiáng)服務(wù)

如果說云計(jì)算是讓大量的資源去服務(wù)更大量的用戶，那么與之相對的便是HPC領(lǐng)域的用大量資源去滿足幾個(gè)應(yīng)用的需求。在算力應(yīng)用的道路上，云和超算，一個(gè)向左，一個(gè)向右。但在對用戶的支持方面，英特爾的支持卻是一以貫之的。

與前面的CSP不同，HPC的用戶多為高校和科研機(jī)構(gòu)。如果說以CSP為代表的企業(yè)用戶對算力的追求是全生命周期的極致性價(jià)比，那么以高校和科研單位為主的HPC用戶群則更關(guān)注算力的絕對性能和在專業(yè)領(lǐng)域的支持。因?yàn)樵谠浦?，算力是以各種高度模板化的服務(wù)列表來呈現(xiàn)的；而在科研類應(yīng)用之中，HPC很可能昨天還在處理氣象問題，今天就需要轉(zhuǎn)戰(zhàn)重金屬污染的防治。不確定的應(yīng)用方向，不確定的計(jì)算規(guī)?！ㄒ淮_定的是，HPC的用戶需要更多支持與幫助。

清華大學(xué)、中南大學(xué)，前者是如雷貫耳的中國頂級學(xué)府，后者則是擁有6個(gè)國家一級重點(diǎn)學(xué)科、12個(gè)二級重點(diǎn)學(xué)科的知名高校。而為了方便科研，兩所高校同樣也是HPC的老用戶。

在傳統(tǒng)的商業(yè)領(lǐng)域，很多成熟的應(yīng)用都有龐大的開發(fā)支持和用戶基礎(chǔ)，軟硬件的適配能夠獲得很好的保障。但在超算領(lǐng)域，應(yīng)用的開發(fā)者和使用者都是小眾用戶，能夠理解業(yè)務(wù)和軟件邏輯的人少之又少，針對硬件變化的軟件優(yōu)化也就更少。因此，無論使用這些軟件的是本科生、研究生還是博士生，軟件的優(yōu)化都需要有專業(yè)人員的支持。

另一方面，從硬件的構(gòu)成方面，不同的高校和科研機(jī)構(gòu)也有不同的傾向。以清華大學(xué)為例，在其擁有的包含近2000個(gè)節(jié)點(diǎn)的超算系統(tǒng)中包含800多個(gè)Westmere-EX架構(gòu)節(jié)點(diǎn)（2010年興建）、200多個(gè)Broadwell架構(gòu)節(jié)點(diǎn)（2016年興建）和900多個(gè)Cascade Lake架構(gòu)節(jié)點(diǎn)。顯然，清華大學(xué)的超算建設(shè)思路屬于“常用常新”的滾動(dòng)建設(shè)型。而中南大學(xué)則直接使用了新的Cascade Lake架構(gòu)至強(qiáng)Gold 6248R構(gòu)建了1000多個(gè)節(jié)點(diǎn)。顯然，中南大學(xué)屬于“一步到位”型。

而無論采用哪種建設(shè)思路，從最開始的架構(gòu)設(shè)計(jì)到處理器具體型號選擇，到供應(yīng)商設(shè)備再到最后的應(yīng)用移植與調(diào)整優(yōu)化；英特爾都全程參與。

對此，清華大學(xué)高性能計(jì)算中心張武生老師舉了一個(gè)生動(dòng)的例子：在超算的使用過程中，清華發(fā)現(xiàn)在某一個(gè)應(yīng)用上英特爾處理器的計(jì)算結(jié)果與其他平臺不一致。在得知這一消息后英特爾第一時(shí)間調(diào)集全球研發(fā)力量進(jìn)行響應(yīng)，并最終找到了原因、對硬件進(jìn)行了修正。而在另外一個(gè)要求實(shí)時(shí)性、高帶寬、高IO的金融類研究項(xiàng)目中，由于計(jì)算模式不一樣，清華在實(shí)際的研究過程中遇到了很大困難。英特爾得知之后更第一時(shí)間為清華提供了全新的測試平臺，保證了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度；整個(gè)過程只用了兩三周時(shí)間。響應(yīng)及時(shí)，支持到位。

對于英特爾的支持，中南大學(xué)鄒有老師則表示：英特爾平臺有著完整的編譯器和文檔支持，軟件的開發(fā)和移植都能夠比較方便的展開。同時(shí)，英特爾對客戶實(shí)際應(yīng)用中的真實(shí)需求有著很深的理解，并提供了眾多的培訓(xùn)項(xiàng)目，幫助學(xué)校的老師和同學(xué)提升了深度學(xué)習(xí)方面的能力。而這些軟硬件和技術(shù)層面的開放性使得英特爾成為了一個(gè)更方便使用的平臺。

當(dāng)超算遇到云

作為一種高精尖的IT應(yīng)用，對超算有需求的也絕不止清華、中南大學(xué)這樣的頂尖學(xué)府，更有廣泛的其他企業(yè)、高效和研究機(jī)構(gòu)。如果每個(gè)單位在遇到HPC需求時(shí)都以自建的形式來滿足，那么無論從經(jīng)濟(jì)成本還是時(shí)間成本來看，很多研究都是無法繼續(xù)的。因此，更合理的解決方案就是讓超算具備對外提供服務(wù)的能力，換句話說就是“超算云”。

并行科技是一家專注于高性能軟件開發(fā)、服務(wù)的公司；而超算云則是并行科技近幾年的戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn)。相較于自建超算的高?；蚱渌芯繖C(jī)構(gòu)，作為一家商業(yè)公司，并行科技在超算建設(shè)方面更注重系統(tǒng)的性價(jià)比——讓硬件以更高的效率為高性能應(yīng)用服務(wù)。

在底層硬件領(lǐng)域，并行科技一方面在基于英特爾Cascade Lake-AP架構(gòu)處理器構(gòu)建自營硬件平臺，另一方面也在積極聯(lián)系擁有超算系統(tǒng)的高校和科研機(jī)構(gòu)，使之能夠?qū)㈤e時(shí)的計(jì)算資源貢獻(xiàn)出來，為其他用戶服務(wù)，獲得更多資金以支持教學(xué)科研發(fā)展。

而在軟件平臺層，并行科技則基于英特爾系列處理器的硬件特點(diǎn)開發(fā)了高效且靈活的超算云OS，在實(shí)現(xiàn)用戶管理和計(jì)費(fèi)功能的同時(shí)，也讓平臺能夠充分調(diào)動(dòng)底層硬件資源實(shí)現(xiàn)更具效率的計(jì)算。當(dāng)然，并行科技的超算云還將常用的、經(jīng)過細(xì)致優(yōu)化的超算應(yīng)用以服務(wù)目錄的形式提供給用戶，免去用戶軟件部署和調(diào)優(yōu)的麻煩。

與此同時(shí)，并行科技還聯(lián)手英特爾每年舉辦并行編程大賽，在高校中普及高性能計(jì)算編程技巧和方法，為超算領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)更多的跨界編程人才。

當(dāng)我們在聊算力時(shí)

我們到底在討論什么？

伴隨社會(huì)與商業(yè)的數(shù)字化，算力已經(jīng)成為支持社會(huì)、科研和商業(yè)的不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)要素。而這一要素更要在軟件應(yīng)用當(dāng)中體現(xiàn)其具體價(jià)值。再強(qiáng)大的算力也需要配套的應(yīng)用和優(yōu)化，才能充分發(fā)揮效能。

因此，當(dāng)我們在聊算力時(shí)，我們所說的不僅僅是制程、核數(shù)、頻率，更是算力之上的軟件以及算力背后的優(yōu)化、服務(wù)與長期的支持。

在這些方面，英特爾對用戶的重視與支持毋庸置疑；以“客戶至上”作為公司的價(jià)值觀，英特爾一直在深入各行各業(yè)，緊密聆聽客戶的心聲，從推動(dòng)應(yīng)用落地的角度有針對性地對產(chǎn)品和解決方案策略進(jìn)行調(diào)整。而在此之外，英特爾還提供了軟件、內(nèi)存與存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全等多種配套技術(shù)。加之架構(gòu)、制程與封裝，英特爾圍繞數(shù)據(jù)價(jià)值所構(gòu)建的六大支柱正在成為各行各業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)價(jià)值方便捷徑。

而隨著算力需求和以英特爾為代表的ICT企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，在聊算力時(shí)，我們討論的話題還可以更多。