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胡伟武:七一感怀

胡伟武 · 2008-08-25 · 来源:乌有之乡
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七一感怀


作者:胡伟武

 

2008年7月1日早上,我在意大利南部地中海边一个叫Cetraro的小渔村附近的海边山路上散步。

 

我是为了参加一个叫“2008 High Performance Computing and GRIDS”的Workshop(简称HPC2008)到Cetraro来的,此外还要到米兰和意法半导体进行龙芯3号流片的商务谈判以及到日内瓦去和CERN的IT部门交流高性能计算机的情况,张福新还准备让我在周末的时候去巴黎拜会一个龙梦的重要客户。

 

外国人在找借口公费旅游方面绝对是高手。在2001年承担龙芯处理器的研制任务之前我为了参加国际学术会议到过很多虽然偏僻但风景优美的地方,例如加勒比海中的波多黎个岛以及爱琴海中对面就能看见土耳其的希腊罗得岛。这些地方除了风景优美之外,一个重要的特点就是交通不便,至少得倒两次飞机才能到达。这次的会议也一样偏僻,我和同行的高翔先6月28日坐飞机到罗马,然后在6月29日晚上坐火车到一个叫Paola的地方,深更半夜摸到开会的地点Cetraro边上的一个叫San Michele的酒店,由于旅途劳累加上水土不服,高翔一到酒店就吐了,今天是第三天了还没有缓过劲来。刚到时我有点后悔不该来开象Workshop这样一个非正式的会议,尤其是不该为了省钱坐火车。但第二天早上一觉起来看见窗外波澜不惊的地中海时,被这里的风景惊呆了,觉得还是没有白来。

 

现在是早上七点刚过,由于时差没有倒过来,早上四点就醒来睡不着了,准备了一下今天要在会议上做的报告,七点钟的时候下楼吃早饭,没想到酒店早饭要七点半才有,干脆先出来散散步。

 

今天是党的生日,现在北京已经下午一点多,再过一会儿所里的七一党员大会就要开始了。在前几天的所党委会上通过了今天大会的日程,包括新党员宣誓、优秀党员的表彰、优秀党员代表发言、李所长的讲话、党校老师的报告等。虽然远在万里之外,我还是可以想像到党办的同志正在忙着张罗会场的情形,想像得到会场中间的党旗。22年前的今天,我在浙江永康一中在全校师生的见证下对着党旗宣誓要为党的事业奋斗终身。

 

我在2001年5月初参加完IPDPS2001以后,就全力以赴投入龙芯的研制,七年来旦夕用命,没有参加过任何国际学术会议。前几天在北京开ISCA2008这种顶级的国际学术会议,我由于忙着龙芯3号和龙芯2G的流片只是三天打鱼两天晒网地听了几场报告,大会主席李凯教授让我当Workshop的Co-Chair也主要是章隆兵和王琴在张罗,只是特邀报告根据徐志伟老师“不要给中国人丢脸”的指示认真地准备了一下。因此,HPC2008算是七年以来我正式参加的第一个国际会议。对正在忙着龙芯3号和龙芯2G流片的我来说,颇有点“因过寺院逢僧话,又得浮生半日闲”的感觉。

 

HPC2008和我以前参加的其他Workshop很不一样。没有征文的过程,会议组织者直接邀请相关人员参加,不用提交论文,只要告诉组织者报告题目,然后直接准备“骗骗他”(PPT)来讲就行了。会期也很长,一下子开五天。每天上午从9点到13点,下午从5点到8点。很多参会的人都带老婆孩子来,会议还专门安排了两天只有女士才能参加的“Ladies Program”到处观光游览。整个一公费旅游。

 

昨天开了一天的会改变了我对这个会议的看法,也改变了我的很多看法。这种改变可能会影响我以后的学术生涯,也可能会影响以后龙芯的发展。

 

HPC2008的水平很高。参会的人包括美国三个高性能计算国家实验室的IT部门负责人、欧洲的各高性能计算中心的IT部分负责人、CERN的IT人员以及IBM、 Intel、 Microsoft、HP等各大公司的高性能计算机相关人员,当然更多的是各高校的有关人员。一共有一百多人参加这个会议。HPC2008的风格比较独特。做报告的人和听报告的人都比较随意。报告人经常是穿着大裤衩,拖着拖鞋,报告的时候台上台下打成一片。由于HPC的圈子比较小,大家都比较熟悉。我是个例外,跟谁都不熟;但由于好久没有能够这么专心地听学术报告了,每场报告都听得特别认真,而且很听得进去。

 

这次会议讨论得最热烈的一个话题是怎么做ExaFLOPS(每秒百亿亿次浮点运算)的高性能计算机,ExaFLOPS是PetaFLOPS(每秒千万亿次浮点运算)的1000倍。这个话题让我十分感慨。记得1996年年底,我到美国的Annapolis(马里兰州首府)参加一个国际学术会议,当时我正在参加导师夏培肃院士承担一个攀登计划(即后来的973)项目研究怎样做TeraFLOPS(每秒万亿次浮点运算)的高性能计算机(1997年Intel推出了世界上第一台TeraFLOPS高性能计算机),但在Annapolis的那次国际会议上发现大家都在讨论怎么样做PetaFLOPS的高性能计算机,让我大开眼界。现在我们正忙着实现PetaFLOPS的高性能计算机,却发现一群人猫在地中海边上的一个小鱼村里已经在商量怎么样做ExaFLOPS的高性能计算机,感情自己经过十几年的努力进步跟人家的认识还是差那么多。我们这些人某种意义上影响着国家的科技规划,如果我们的认识不到位恐怕是对不起国家的。

    

关于ExaFLOPS,与会者都信心十足地认为在2019年可以实现,原因是人类从GigaFLOPS到TeraFLOPS花了11年,从TeraFLOPS到PetaFLOPS也花了11年,因此根据今年已经实现PetaFLOPS的情况,认为到2019年当然要实现ExaFLOPS。还有两点大家比较一致,一是所有人都先算这台机器一年的电费,最乐观的认为这台机器至少要耗电100MW,一年电费需要三千多万美元;二是这台机器需要运行并行度极高的应用,因为这台机器至少包含上亿个处理器核。记得1996年在Annapolis讨论PetaFLOPS计算机时与会者认为该计算机需要耗电50MW,需要百万规模的并行度开发,好像最近的PetaFLOPS计算机耗电倒没那么多。我当然不敢预测未来ExaFLOPS计算机的情况,但有一件事是值得考虑的。即在我们从GigaFLOPS到TeraFLOPS再到PetaFLOPS的发展过程中,摩尔定律从晶体管数目、主频以及功耗三个方面都是挺帮忙的,但现在摩尔定律除了在晶体管数目还会继续给高性能机提供支持以外,在主频(连线延迟主导)和功耗(工作电压不再下降)方面已经爱莫能助了。

 

这两天开HPC2008让我对我们自己的工作有些忧虑,颇有“处江湖之远,而忧其君”的感觉。以龙芯和曙光为例,我们在过去起点很低的情况下可以用几年的时间走过国外几十年走过的发展路程,发展速度远高于国际速度。但当我们离国际水平还有两、三年的时候,我们再怎么努力也赶不上去了,甚至有被拉开距离的危险。这次会议的主题包括高性能计算和网格两个方面,前者提供计算资源,后者在前者的基础上给用户提供好用的环境和服务,两者有着互补性的紧密联系,但我自己在所里却从来没有跟所内研究网格的部门有过交流。我们对待各种国际会议,主要是当做发表论文的场所,带着很强的功利性参加国际会议,甚至如果没有发表论文,就不允许参加国际会议。象HPC2008那样大家不远万里来到一个偏僻的小鱼村边,一篇论文也没有发表,就在一起忧国忧民地神侃,大家都长见识开眼界,还真是不容易。所内的交流只能通过规划会和考核会进行,跟国内专家的交流则主要通过编制国家计划或参加鉴定会和评审会。看来我以后要千方百计让龙芯的员工和学生在没有论文的情况下多参加高水平的国际会议。

 

这些年我受到的教育以及自己的学习都着眼于科技如何为经济社会做贡献,包括院里关于“面向国家战略需求”的要求、十七大关于“着力解决制约经济社会发展的关键问题”的解读等。由于历史原因,我国科技和产业两张皮的问题比较严重,科技对国家经济社会的作用没有充分发挥出来,加上中科院在国家创新体系中的位置比较特殊,需要不断证明“中科院存在定理”,因此非常强调科技的功用,龙芯的意义更是只能在应用中才能体现。在强调功用的过程中,某种意义上忽视了科研的本体。记得有一次在火车上跟两位原来在中科院后来到清华工作的老教授争论起中科院的基础研究,我的观点是中科院的基础研究也要目标导向,他们的观点是中科院要做比大学更基础的基础研究。现在想想,恐怕中科院在高技术研究方面要面向国家战略需求,在前沿研究方面要做大学做不了的大基础研究。我们计算所应该有什么样的基础研究或前沿研究是能保证我们可持续发展的呢?龙芯应该有什么样的基础研究或前沿研究是能保证龙芯不断实现创新跨越的呢?

 

几天前在北京开的ISCA2008中,在一个Panel上不少人对目前计算机体系结构的发展比较悲观,认为ISCA也在走下坡路。我倒是觉得目前在体系结构方面正面临着很多突破的机遇。例如,随着片内处理器核的增加,为了控制功耗每个核的主频在不断下降,而内存工业正面临着一场访问速度能极大提高的革命,我们研究了几十年的由CPU和内存的访问延迟的剪刀差引起的存储墙问题不复存在,但每个处理器核能够分配到的带宽会随着处理器核的指数增加而指数减少;在过去的几十年中处理器的性能每两年提高一倍而高性能机的性能每年提高一倍,随着规模的增加高性能机面临着平均无故障时间小于1小时的“可靠性墙”;片内互联第一次使并行处理的通信速度达到与计算速度的同一量级会不会对并行编译提供革命性的机遇;在片内同时存在多种不同大小不同结构的处理器核的情况下怎么编程;等等。我们有时候可能过于习惯于在别人提出原始概念和方法的基础上做增量式的研究了,倒忽略了一些更加基本的问题。

 

想想我自己走过的人生道路和思想历程,好像是在画圈。读研究生期间办过公司,得到了一个认识,就是一个人一辈子能做好一件事就不容易,从此专心致志做研究并在夏老师的鼓励下克服很多困难在博士毕业后坚持了下来。由于生活很困难(当时每个月只有几百元),有一次受到诱惑太大差点坚持不下来了,跟我爱人商量时她说“你现在放弃研究不是因为做不下去,而是因为生活的原因,就怕你以后要后悔”,于是又坚持了下来。院里知识创新工程后在李所长的鼓励下开始龙芯的研制,做到后来发现龙芯必须在市场上见真章,但我们善于做在受封锁情况下打破封锁的事,却不善于做在开放情况下打破垄断的事,于是立志要做改变产业格局的事,要做在产业中改天换地的事。年初与李所长讨论关于更加深入到产业化中去的考虑,李所长说我们中国现在缺乏真正的战略科学家,除了要考虑研发和产业化以外,还要多参加一些学术活动,眼光要看得更长远一些。参加HPC2008确实对我以后在前沿研究方面的部署会有很大的好处,对龙芯的长远发展有好处。

 

有一次跟李所长说起在目前的情况下做象龙芯这样的研究很难,我们不得不同时进出学术、管理、产业等各个领域,比起国外做研究的难多了。李所长说,我们这些人恐怕就是这个命,就像背着沉重的十字架在沼泽地里前进,不能停下来,停下来就陷在沼泽中了。是啊,大变革大发展的时代赋予我们这些人的历史使命,我们必须承受。只要党的事业需要,人民的事业需要,我们就要努力学会同时进出学术、管理、产业等各个领域,就要敢于背着沉重的十字架走出沼泽地。二十二年前的今天,我曾经对着党旗宣誓要为党的事业奋斗终身。

 

八点了,所里的七一党员大会开始了,我也该回到旅馆吃早饭了。

                                                          

                                                               2008年7月1日于Cetraro

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