超级计算机的大数据时代

互联网IDC圈3月22日报道：哎呀，大数据时代来了，超级计算机宝宝们也要升级改造适应时代需求啦。今年年初，“天河二号”超级计算机总指挥、总设计廖湘科院士在上海大学学报公开发表了题为《面向大数据应用挑战的超级计算机》设计的论文，在大数据全新时代，具备世界第一计算能力的超级计算机“天河二号”也将升级换代。

首先，我们要先搞明白啥是超级计算机，它是干嘛用的？超级计算机是解决国家经济建设、科学进步、社会发展、国防安全等一系列巨大挑战的重要技术手段，是国家科技水平和国家竞争力的重要体现。从上个世纪70年代起，超级计算机就已经成为我国的重要的战略储备资源。目前“天河二号”超级计算机以每秒3.39亿亿次的浮点运算速度连续五年成为世界上最高速的计算机。

从大数据角度来看，依靠超级计算搭建超级计算机是目前的主流趋势。然而，过去的超级计算机主要是服务科学和工程，更趋向于研究，而大数据运算主要是服务于政府、商业和金融服务业等，更趋向于应用。因为运用的领域不同，超级计算机宝宝就要进行升级换代以满足新时期的需要。

首先是计算能力要满足大数据的特性，即数量十分庞大，实际运算的过程相对简单，但要求运算速度更快。从这个角度着手，廖湘科院士提出要对超级计算的处理器进行优化，超级计算机要采用异构并行处理器，通用cpu和专业加速器结合，利用加速器加速，增加各类运算中并行数据处理。简单地说，就是把超级计算机的运算能力，分解到各个层面的运算，让各种数据处理能够同时处理。

第二个层面是对存储架构进行升级，因为大数据分析要求出具结果的速度更快，现行的超级计算机在处理相关数据时，不得不面临一个窘境，即运算速度高于存储速度，造成大量的运算能力白白浪费。所以要对存储架构进行升级，廖湘科提出三种可以并行的办法，一是用新构架的固态硬盘代替传统硬盘，二是采用3D封装技术环节存储带宽延迟问题，三是采用光互连技术取代电互联技术。

对于第三种办法，小编要稍啰嗦下，目前基于光互连技术的芯片已经研制成功，在同等功率下，光芯的速度是普通芯速度的10倍以上。

第三个层面是通信速度层面，考虑到大数据的海量特性，其应用的显著特点是各个数据点之间的交换十分频繁，因而就要求有更高层面上的通信技术作为保障。现在最新的硅基光通讯技术已经为信息快速传导找到了新的突破点，硅基光通讯技术通过激光束传导信息，通过电光猫的光学效应加载信息，通过光电解调效还原信号，该技术的传导速度高于我们现行宽带速度的百倍乃至更高，且信号更加稳定。硅基光通讯技术为大数据时代超级计算机的应用更是奠定了更为坚实的基础。