内容摘要：全局数据互联与长距离高速传输是超算互联网需要并吞的两大关键技术。存力与算力在超算互联建树中同样紧张，大批量数据用算力合计艰深惟独多少分钟，但合计前的上载数据要花一个小时，国产超算平台支端庄大合计全流程

全局数据互联与长距离高速传输是天下超算互联网需要并吞的两大关键技术  。存力与算力在超算互联建树中同样紧张 ，已经大批量数据用算力合计艰深惟独多少分钟 ，国家关键但合计前的超算超算上载数据要花一个小时 ，国产超算平台支端庄大合计全流程中数据流转的中间作甚能耐亟待改善 。

国家超级合计长沙中间总工程师唐卓

往年6月
，互联浙江“乌镇之光”超算中间正式纳入国家超算中间序列 ，网建成为天下第14个国家超算中间
。天下“咱们国家如今正在紧锣密鼓地建树超算互联网。已经”8月24日，国家关键在十九届天下高功能合计学术年会时期（CCF HPC China 2023） ，超算超算国家超级合计长沙中间总工程师 、中间作甚国家高条理强人妄想落选者唐卓向汹涌科技（www.thepaper.cn）详解构建超算互联网亟需处置的互联关键技术
、存力建树的网建紧张性，以及传统超算若何融会家养智能合计以及大数据合计等。天下

唐卓临时处置高功能合计以及云合计的教学与科研使命。对于之后青年科研职员的内卷，他建议要有清晰的钻研倾向并临时积淀以及坚持，清晰认知自己的学习能耐以及科研立异能耐，在两者兼具的情景下往前冲
，很难不乐成。

超算互联网两大关键技术
：全局数据互联与长距离高速传输

算力是今世花难题，超级合计也被称为高功能合计。为盘活算力资源，单超算中间向超算互联网演进，超算互联网的目的是让用户可能随时随地取患上数据资源以及算力资源 。从物理形态上来讲，它经由高速互联技术将超算中间衔接起来，不同对于外提供数据以及算力效率 。

“咱们国家如今正在紧锣密鼓地建树超算互联网。”唐卓展现，当初算网调解有两大关键技术要冲破
，一是数据以及使命的跨域调解以及跨中间调解 ，二是长距离数据传输的低时延以及高带宽。

对于前者
，算力是CPU（中间处置器）、GPU（图形处置器）、FPGA（现场可编程门阵列）等算力配置装备部署，实体的算力配置装备部署无奈调解，所谓的算力调解 ，便是调配数据以及使命到适宜的中间妨碍合计合成。算力调解就像队伍指挥官 ，将一个大使命分解成多个小使命 。以“河汉”新一代超级合计机为例 ，其具备一万多块减速器 、上万万中间 。上万万中间至关于上万万战士，指挥官要让这上万万战士步骤不同地相助合计并返回服从，组成最终的合计服从。但上万万战士的能耐并不都相同 ，以是要思考每一个战士的负载情景，把适宜的使命调配给适宜的战士。为了让散漫在各地的数据被精确处置，这就需要超算互联网数据根基配置装备部署的一体化建树 ，突破多超算中间的数据孤岛，经由全局数据规画的新技术本领 ，实现数据全域互联、全域可见、不同调解，恣意位置数据即取即用。

对于后者，带宽是单元光阴能经由链路的数据量，延迟是在传输介质中传输所用的光阴。中国工程院院士 、清华大学合计机系教授郑纬夷易近曾经提到，在收集个别情景下 ，从北京的清华大学传输4T数据到江苏的国家超级合计无锡中间太湖之光超级合计机，需要5天。把数据刻成盘寄快递，越日下战书就能到无锡。为了处置这个下场  ，唐卓展现，当初光传递网（OTN）以及经营商的云专网等适用于长距离 、低时延的算力网构建。

存力与算力在超算互联建树中同样紧张

国产超算处于国内第一梯队 ，是我国的一张手刺
，但仍面临数据规画难题  、运用移植老本低等挑战。数据作为超算互联的中间破费因素，其紧张性已经成为业界共识，高效的数据行动是算力行动的根基。唐卓展现 ，因此业界在关注算力的同时也需要思考数据存力，未来超算的建树应环抱科研数据运用的全流程妨碍妄想。

国产超算平台支端庄大合计全流程中数据流转的能耐亟待改善 。唐卓说，大批量数据用算力合计艰深惟独多少分钟，但合计前的上载数据要花一个小时。在合计历程中 ，不可防止地要在合计节点之间不复交流数据 
，搬运这些数据的光阴开销也颇为大 。“咱们在分说超算的功能时有一个紧张目的 
：合计通讯开销比，咱们不愿望数据交流占有的光阴过长，处置这个下场的措施是，在做密集型合计以前 ，把数据洗涤、数据融会、数据上载等一部份需要合计直接下沉到业余存储下来实现 ，这也是超算逐渐从合计密集型走向数据密集型的一个映证 
。”

唐卓展现 ，从前的存储配置装备部署仅仅存储数据  ，而如今远不止于此 ，要让存储配置装备部署具备确定的近数据合计能耐以及数据营业处置逻辑，提升部份功能
。除了此之外，存储还需要凭证碰头频率预先识别数据的热冷水平，把热数据放到功能较好的存储介质上，把冷数据放到性价比更高的存储介质上 ，实现数据的分区寄存 、按需行动。“这些都是存力的熏染，经由存力建树让主处置器只负责合计
，淘汰数据搬运开销以及数据I/O（输入/输入）开销
。”

随着家养智能的睁开 ，传统超算若何顺应家养智能合计以及大数据合计？唐卓展现 ，存力不光要处置数据I/O下场，还要处置少数据中间的数据调解。惟独更好地清晰数据特色以及运用特色 ，能耐在融算合计历程中做出预判，把数据以及使命调配到最适宜的位置上妨碍合计 ，使患上节点之间的数据交流量更小。

唐卓展现，一个千亿参数的大模子在一台致使少台超算上妨碍磨炼时，要把模子分成多份并行磨炼，磨炼服从实时同步交流，这削减了节点间的通讯开销。为了飞腾通讯开销 ，一个措施是先各自磨炼 ，再交流一批次磨炼服从 ，但这会导致相同浓密、收敛性较差。“当初国内大模子主要在超算以及智算上磨炼，超算用于家养智能合计尚有很大提升空间 。”唐卓展现
，要在传统超算方面加大存力建树、数据调解以及使命迷信调解的投入，实现算力与存力协同 、相助优化，让超算与智算相互渗透融会
，同时让智能合计以及超算组成算网 
、数网的互联，互通有无。

清晰钻研倾向并临时积淀

唐卓当初任职国家超级合计长沙中间总工程师 ，正在处置省域算力网的方式构建钻研以及原型零星钻研
，他也在湖南大学信息迷信与工程学院主持使命  ，深入意见到之后“超算以及AI规模真正需要的是把握中间底层技术能耐的强人” ，他愿望学生具备对于合计架构、存储架构
、系统妄想以及底层零星研发的能耐 ，而不光仅是编程能耐。

唐卓介绍 ，湖南大学信息迷信与工程学院正在拟订、更正
、优化本科生以及钻研生的哺育妄想以及教学纲要，以合计机零星的视角哺育强人。合计机迷信倾向的本科生在退学时抓益处置器妄想 、指令集、操作零星 、编译道理
、低级挨次文语妄想5门中间课程，“让学生结业时可能短缺清晰低级挨次文语是奈何样被编译成机械代码的 ，机械代码是若何在操作零星层面被调解四处置器中间上使命的 ，机械代码在处置器中间上实施时是奈何样编译 ，每一条指令在 CPU上是奈何样实施并酿成一个电路级行动的
，这就到了最底层的芯片的妄想，最终让学生颇为清晰地清晰全部合计机系统妄想。”钻研生阶段实施并行合计、高功能合计哺育，在开拓板上妄想处置器架构 、操作零星、编译零星
，经由学生总体账号登录超级合计机  ，深入学习以及清晰超算挨次的编写，编译以及调解。

唐卓也看到
，“之后青年科研职员处于内卷形态，科研院所以及头部企业愈加突出。”他建议要有清晰的钻研倾向并临时积淀以及坚持，“良多博士结业后到了高校，往年做这个方历明年又换另一个倾向 ，随着潮水变更 ，这不是一个好天气。”在超算转向智算历程中要凭证数据特色以及运用特色对于数据再调配以及调解整合
 ，唐卓展现，这在十多年前已经被发现，“咱们不断在做这个使命  ，不断没变 ，以是威力够逐渐积攒起来。当你感应最辛勤、最恼恨 
、最难题的时候 ，假如你坚持下来了
，你的突破点 、转折点就快到了。”

其次 ，青年科研职员要清晰认知自己的学习能耐以及科研立异能耐。假如具备了清晰钻研倾向以及清晰认知 ，“那就冲吧
，我感应这很难不乐成 。”