中国信通院：高性能计算HPC云平台标准及评估解读（19页）.pdf

1、高性能计算（HPC）云平台标准及评估解读王海清 中国信通院云大所工程师高性能发展背景及趋势高性能计算体系高性能计算（HPC）云平台标准解读信通院未来工作计划CONTENT01 高性能计算发展背景及趋势01030402记录和描述自然现象为特征从钻木取火到文艺复兴开启了现代科学之门.实验科学简化实验模型，去掉干扰因素，留下关键因素，然后通过演算归纳总结。归纳总结基于已知的大量数据，然后通过计算得出之前未知的理论.基于大数据的科学研究利用计算机对科学实验进行模拟仿真，越来越多地取代实验成为科研地常规方法.计算机仿真01 高性能计算发展背景及趋势仿真建模渲染继理论科学和实验科学之后，高性能计算成为人类

2、科学研究的第三大范式。作为科技创新的重要手段，高性能计算广泛应用于核爆模拟、天气预报、工程计算等众多科研、工程领域，是当代科技竞争的战略制高点，集中体现一个国家的综合实力。算力推动人工智能及智慧应用从概念落地到现实，我国的数字经济也逐步向人工智能、智能芯片、物联网、大数据、云计算等“算力依赖型”产业聚焦。高性能计算驱动智慧经济高速发展高性能计算驱动智慧经济高速发展深度学习推理智能驾驶汽车人工智能手机智能安防监控1数据来源于：中国信通院先进计算发展研究报告01 高性能计算发展背景及趋势算力将驱动数字经济产业未来三年增速超50%1；预计到2022年，云端深度学习推理市场规模将超过20亿美元、人工智

3、能手机市场规模将超过5亿美元、智能安防监控市场规模将超过3亿美元、智能驾驶汽车市场规模将超过5亿美元4。2019年我国云计算市场规模为1334亿元，云算力规模约为4300万核。按照20%增速预计，2020年我国云算力规模约为5160万核，即云算力规模约为52EFLOPS。自建集群投入成本大、建设周期长根据峰值工作量建设集群导致资源利用率低HPC集群使用门槛高、运维难度大，导致科研工作者无法聚焦本职工作技术更新迭代速度快，新建集群很快过期.无需投入大量资金购置硬件，云上服务按需付费.弹性扩展计算、存储、网络资源.底层运维透明化，用户可以聚焦上层应用.根据业务需要随时切换使用最新的资源.云计算传统

4、高性能计算集群高性能计算云通用云计算市场成熟01 高性能计算发展背景及趋势02 高性能计算体系可信云一直关注高性能计算领域，并以形成完整的高性能计算体系为目标在标准制定、产业服务方面持续推进。早在2018年，云大所就建立起GPU云主机、FPGA云主机相关标准，积极引导异构计算的发展，并获得业界高度关注和认可。作为高性能计算体系重要的组成部分，高性能计算云作为一种基于云计算的高性能计算资源管理和服务模式，能够解决传统高性能计算中所面临的用户服务方面的问题，是高性能计算发展的重要趋势，也是高性能计算体系不可缺少的一部分。高性能计算体系建设2018年GPU云主机2019年FPGA云主机2021年高性

5、能计算云平台03 高性能计算（HPC）云平台标准解读标准撰写单位中国信息通信研究院、中国科学院计算技术研究所阿里云计算有限公司深圳市腾讯计算机系统有限公司腾讯云计算（北京）有限责任公司华为软件有限公司上海云轴信息科技有限公司北京火山引擎科技有限公司深圳华大生命科学研究院优刻得科技股份有限公司英特尔(中国)有限公司03 高性能计算（HPC）云平台标准解读存储资源网络资源计算资源平台能提供给用户的计算资源类型、规格要求、虚拟化方法、管理手段26个指标项（23+3）平台能提供给用户相应的网络资源20个指标项（19+1）平台能提供给用户的存储资源类型及规格要求18个指标项（16+2）03 高性能计算（

6、HPC）云平台标准解读：平台能力要求-运行环境编程接口7个指标项规范HPC云平台编程接口能力，为应用程序或开发人员提供无需获取代码或理解内部工作机制即可访问高性能算力的能力。运行时软件栈5个指标项规范HPC云平台在数学库、编译器及并行环境方面的支持能力03 高性能计算（HPC）云平台标准解读：平台能力要求-作业管理01020304作业管理作业弹性伸缩作业调度工作流编排作业生命周期资源使用运行方式作业配置等横向增减资源纵向增减资源手动、自动扩缩容弹性伸缩报告串行调度并行调度指定队列支持多调度器完整的工作流语法工作流可