CNCC2018：高通量计算技术成功举办

2018 年 10 月 29 日 中国计算机学会

论坛从高通量计算软硬件技术的最新研究进展、主要成果以及未来的发展趋势等方面对高通量计算进行专题报告，为广大专家学者提供了良好的交流平台。

随着移动互联网与智能时代的来临，高性能计算应用已从以科学工程计算为主，逐步演变成以数据处理为中心；计算需求也面临从强调“算的快”的传统高性能计算向强调“算的多”的新型高通量计算的变迁。高通量应用的高吞吐、强实时等新特性给当前的计算机软硬件系统设计均带来巨大的挑战。本论坛从高通量计算软硬件技术的最新研究进展、主要成果以及未来的发展趋势等方面对高通量计算进行专题报告，为广大专家学者提供了良好的交流平台。

2018年10月26日下午，CNCC2018-高通量计算技术前沿论坛在杭州国际博览中心403会议室成功举行。本次论坛由中科院计算所所长、CCF副理事长、CCF高性能计算专委会主任孙凝晖研究员及中科院计算所高通量计算机研究中心叶笑春副研究员担任主席。论坛以面向新型高通量计算的应用需求、软硬件设计、系统评测为主题，特邀讲者包括杨滨先生、张晓东教授、金海教授、范东睿研究员、程华博士等学术界及工业界的专家学者，围绕高通量计算的前沿技术和发展趋势进行了精彩的专题报告。

论坛由叶笑春副研究员主持，并在孙凝晖研究员的精彩致辞中拉开帷幕，致辞中提到当前时代中，无论是大数据、IoT、还是视频监控的应用，在保障用户体验的前提下，算的“多”才有价值，在这个基础设施变革的时代，“高通量”应运而生。如果将超算比喻为建飞机场，云计算是建路面的交通，那么高通量则是信息领域的轨道交通，能够更有效地利用资源提供更好的服务。最后孙凝晖研究员对高通量计算的未来发展寄予厚望。

华为无线基站首席规划杨滨先生分享了《未来无线通讯演变面临的计算技术挑战》。无线通讯从当前的4G逐步向5G演进，高速率、低时延、大连接的诉求对无线设备中的计算能力提出了更高的要求。

杨滨先生首先围绕高通量计算在移动通讯领域的应用和挑战进行了详细的阐述。他认为未来10年移动通讯产业依然将对全球经济产生巨大的影响，而高通量计算将从“很能算”到“很能算”+“很会算”演进；在Moore定律驱缓的情况下，我们要向架构更多的红利方向发展；内存墙依然是制约芯片架构的核心问题；软件是未来高通量处理长足发展要解决的短板。

美国俄亥俄州立大学的Robert M. Critchfield讲席教授张晓东围绕《高通量计算的系统构建和软件开发》进行了主题报告。高通量计算系统作为不同于传统高性能计算的新兴技术，在大数据时代起到越来越重要的作用。本次报告主要从系统软件角度，探讨了高通量计算机遇到的挑战和机遇。

张晓东老师首先将高性能计算（HPC）和高通量计算（HTC）带入单要素生产率和全要素生产率的经济学理论中，形象的讲述了高通量计算与传统高性能计算的不同之处。报告还通过两个具体实例分析了高通量系统搭建时产生的问题，并提出构建一个高通量计算系统主要存在的三种方式：通过网络甚至互联网有效地帮助用户共享和获取闲置的计算和存储资源；构建专用的机群同时满足高性能和高通量的要求；利用硬件加速器进一步加快计算速度并提高通量。

CCF会士、华中科技大学教授金海老师围绕《面向图计算的加速器》领域进行了主题报告。作为高通量计算的代表性场景，图计算广泛应用于各类重要领域中。随着关联数据规模的不断增加，传统通用处理架构在新的需求面前陷入困境，存在着并行效率低、访存随机性强、以及数据冲突频度高等突出问题，开展架构创新驱动的图计算加速器有着重要的现实意义。

金海教授首先系统性地讲述了图计算的背景与意义，回顾了图计算加速器的演变发展，并针对通用架构下图计算面临的诸多问题讲解了现有的解决方案。而后，金海教授分享了其团队在图加速领域的工作—基于数据流的图计算专用加速器设计以及取得的成果。最后，金海教授对图计算加速器未来的发展机遇及其在数据规模、可编程性、应用领域等方面的挑战进行了总结展望。

中科院计算所高通量中心主任、中科睿芯董事长范东睿研究员进行了《高通量计算系统》的主题报告。以大数据处理、云计算等为代表的互联网应用给传统的计算机系统带来了巨大的挑战。本次报告分析了高通量计算系统在软硬件方面应如何应对新型的负载特征需求，并介绍了高通量计算系统的应对策略和应用前景。

针对互联网大数据应用带来的机遇与挑战，范东睿研究员首先阐述了高通量计算机出现的必要性。高通量计算机是适用于互联网大数据新型应用负载特征的，在强时间约束下能够全局可控地处理高吞吐量请求的高性能计算机系统。通过实际应用举例，范东睿研究员阐述了高通量计算在存储控制、传输控制和运算控制等方面的关键技术。最后，范东睿研究员就团队在高通量计算的技术转移和产业化方面取得的成果进行了分享。

CCF理事、女计算机工作者委员会常委、无锡江南计算技术研究所总师程华博士带来了《面向高通量计算评测基准需求》的主题报告。本报告通过分析高通量计算及其典型应用场景的负载特征，分别讨论了面向芯片层、系统层的和应用层的评测基准需求。

程华博士首先对比了高性能计算和高通量计算在性能描述方面的差异性，针对高通量计算的高并发、强实时和低延迟等特点，提出了高通量计算benchmark的基本指标，包括吞吐量、延迟、系统熵、系统均衡性及能效比，并依次介绍每个指标的具体衡量规则。在报告的最后，程华博士介绍了工信部主导的国产化评测基准CHINASPEC，并针对其团队的研究成活——USERbench进行了详细介绍。

此次论坛吸引了百余位专家学者到场聆听报告，并积极提问交流，让更多人了解高通量计算，体会到高通量计算的独特魅力。