科普 | “超算”、“云计算”与“信息高铁”，各有何不同

全球最大的云计算服务商亚马逊Amazon，为了应对峰值时期的数据处理，储备的数据中心等设备是平常使用的10倍，且真正运行率只有30%。这样高成本、低效率的选择源于一个现实：现有高性能计算机系统在解决单个并行计算任务时得心应手，但在规模数据的实时处理上，显得先天不足。

8月14日-16日，在南京江宁举办的第四届未来网络发展大会上，中国工程院院士李国杰举例表示，目前中科院计算技术研究所正在研究建设的“信息高铁”，正是希望解决上述问题，兼顾“高并发、强实时、确定性、内生安全”等目标。

信息高铁是信息基础设施的一种。中国工程院孙凝晖院士向包括澎湃新闻在内的媒体介绍，信息基础设施发展可分为三个阶段，1.0阶段以超算中心为代表，追求速度，“算得快”；2.0阶段以云计算中心为代表，追求共享，“算的省”。而3.0阶段，就是“信息高铁”，追求高通量，即“算得多”。

孙凝晖认为，“速度、准时、通量（即单位时间内通过的数据）”是信息基础设施的三大目标。但前两个阶段的超算中心和云计算中心，无法做到三者兼顾：1.0阶段算得快，但是吞吐小；2.0阶段吞吐高，但延迟不确定，特别是在高载荷情况下、难准时，难控时。

用交通工具做类比，1.0阶段超算中心对应的是飞机——速度快、完成时间短。2.0阶段云计算中心的核心是面对多样化的计算需求实现“算得省”，对应交通工具中的汽车——汽车在绝大部分出行场景中可以达到成本低和利用率高的目的。然而飞机和汽车都存在一个明显的局限性：在流量较低的情况下，两者都能确保较好的服务质量；但是，一旦交通负载快速上升时，就容易造成拥塞，导致完成时间急剧增长，难以保障服务质量。

高铁，则是目前交通工具中，在高负载、高利用率前提下依然能有效保障用户服务质量的最佳方案。

孙凝晖表示，类似的，3.0阶段的信息高铁就是要突破上述局限性，在高负载的情况下实现“算得多”。这也是为何这种以高通量计算机为核心的“算力综合实验场”被命名为“信息高铁”的原因。

中国科学院计算技术研究所正在开展高通量计算中心的建设，按照规划，第一步将先建设1-2个高通量计算的示范中心，然后在全国重点城市开展高通量计算中心建设，逐步实现高通量计算技术与新兴产业的无缝融合。2019年7月，第一个城市高通量计算中心落地江苏省盐城市。盐城高通量计算中心将重点支持高通量视频处理和人工智能加速，作为服务盐城智能产业升级的核心公共研发平台。

（信息来源：澎湃新闻）