微异构让高性能计算快速落地

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截至目前，高性能计算研究中心数量不少，但其中绝大多数仅局限于科研项目，落地应用少之又少。而在2013年5月份挂牌成立的陕西省高性能计算研究中心凭借陕西省政府的大力扶持以及英特尔等合作伙伴的鼎力配合，将科研与应用高度契合在一起，并希望借此将高性能计算的价值充分发挥出来。

“2012年8月，陕西省工业和信息化厅同意成立陕西省高性能计算研究中心，并委托西安邮电大学进行建设。”陕西省高性能计算研究中心主任周晓辉教授介绍说，目前，该研究中心组织了一支强有力的专家团队，其中包括国家外专局专家1人、陕西省“百人计划”特聘专家3人、陕西省青年科技新星2人。

值得一提的是，与传统高性能计算研究中心不同，陕西省高性能计算研究中心以解决陕西省当前信息化问题的高性能计算应用开发为目标，作为陕西省信息化建设的重要组成部分。该中心遵循陕西省信息化顶层设计“以需求为主导，以应用为目的”的方针，一切科研和实施工作均以服务陕西3800万居民为根本目标，为陕西省电子政务、驻陕企业、农村信息化等多方面提供高性能计算服务。

“为了将电子政务建设落到实处，陕西省政府要求各所属单位数据中心集中到省信息化中心，实现各部门数据互联互通，正因如此，在研究中心内，我们可以获取所有职能部门的数据，进行大数据分析、处理，同时，还可以在最短的时间内实现跨部门的数据库整合。”周晓辉表示，“其实，不论是政府还是行业用户对于高性能计算均有着庞大的需求，但需要强调的是，我们不仅需要领先的高性能计算系统，更应该借助这些系统对国计民生产生价值。”

正是在这样的目标驱动下，周晓辉带领陕西省高性能计算研究中心建立了金融风险控制模型。据悉，该模型主要基于蒙特卡洛模拟，目前美国金融界已经大量应用蒙特卡洛模拟来量化风险，它是一个关于概率的算法，非常适合研究社会问题。

“众所周知，金融行业是一个瞬息万变的行业，依靠传统CPU的运算能力，只能进行粗粒度的长期风险管理，而实现市场变化的及时反应，还需要更加高效的平台，为此，我们选择了英特尔作为我们技术层面的合作伙伴，通过其微异构架构，实现高性能计算系统性能的大幅提升。”周晓辉说。

其实，对于上述问题，有业内人士早已提出，建设HPC不是为了建设，而是为了应用，虽然规模可以快速提升上去，但是应用开发将受到极大的挑战。

用比较小的核、做高度的集成、仍然遵循x86处理器架构、提升内部通信的效率、使用单一的编程模式——这就是英特尔至强与至强融核组成的英特尔微异构架构。

“在金融风险模式设立之初，也是依托传统的x86平台进行开发，但不久我们发现，借助现有平台，我们无法对金融数据进行快速的实时分析，有效的风险管理更是成为空谈。”陕西省高性能计算研究中心总工程师华诚表示，“如果为提升性能，将其从x86平台迁移到CPU+GPU异构平台，最长可能需要1个月的时间，而且开发难度高，风险也不可控，我们很多做研究的同事都不是计算机专业出身，在x86平台上进行开发还可以胜任，但要在CPU+GPU异构平台上进行开发则难度太大。”

基于上述原因综合考虑，陕西省高性能计算研究中心选择了英特尔微异构平台，由于只要是代码中适合多核、多线程、向量化的部分都可以在至强融核及英特尔微异构架构中运行，研究中心的迁移时间仅为两天。“我们唯一要做的就是优化和重新编译。”华诚说，“借助Xeon Phi微异构架构以及对算法的优化，我们的系统性能提升了660倍，这一巨幅提升，使得研究中心可以对金融数据进行实时分析，甚至可以对5分钟后的股指期货进行风险控制。”

随着大数据时代的到来，越来越多的行业需要通过分析数据以获取更为广阔的发展空间，而金融风险管控对陕西省高性能计算研究中心而言仅仅是一个开始，相信在未来，通过如英特尔这样的合作伙伴的帮助，其应用将在广电、医疗、交通、教育等行业得以更为深入的落地。