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斯坦福大學(xué)開發(fā)出一種用于編程超級計(jì)算機(jī)的新語言Regent。用戶可以先編程計(jì)算任務(wù)，然后再定位數(shù)據(jù)，非常容易，而且無需重新編寫代碼。科學(xué)家希望創(chuàng)建一個(gè)不需要每個(gè)研究人員成為計(jì)算機(jī)科學(xué)家的編程環(huán)境。
目前累計(jì)服務(wù)客戶上1000家，積累了豐富的產(chǎn)品開發(fā)及服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。以網(wǎng)站設(shè)計(jì)水平和技術(shù)實(shí)力，樹立企業(yè)形象，為客戶提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)公司、網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)營銷、VI設(shè)計(jì)、網(wǎng)站改版、漏洞修補(bǔ)等服務(wù)。成都創(chuàng)新互聯(lián)公司始終以務(wù)實(shí)、誠信為根本，不斷創(chuàng)新和提高建站品質(zhì)，通過對領(lǐng)先技術(shù)的掌握、對創(chuàng)意設(shè)計(jì)的研究、對客戶形象的視覺傳遞、對應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)合，為客戶提供更好的一站式互聯(lián)網(wǎng)解決方案，攜手廣大客戶，共同發(fā)展進(jìn)步。
最前沿科學(xué)領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)只有超級計(jì)算機(jī)能夠應(yīng)對，但這些機(jī)器的難度卻成了前進(jìn)的阻礙。
幾十年前，計(jì)算機(jī)成本高昂，復(fù)雜且罕見。但是PC革命改變了這一點(diǎn)，為大多數(shù)人提供了更小、更快、更容易使用、更易于獲取且更便宜的計(jì)算機(jī)，科學(xué)家們因此受益匪淺。他們開發(fā)了計(jì)算機(jī)技術(shù)來研究細(xì)胞的內(nèi)部運(yùn)作、遙遠(yuǎn)恒星的行星軌道、以及遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其觀察能力的其他現(xiàn)象。
但對于處于最前沿的研究人員來說，新式復(fù)雜的儀器開始產(chǎn)生越來越多的數(shù)據(jù)，需要用到超級計(jì)算機(jī)來分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。給這些硬件編程所需軟件太復(fù)雜了，另試圖分析這些龐大數(shù)據(jù)集的科學(xué)家們常常難以掌握。
不過好消息來了。Regent，一門由斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家Alex Aiken領(lǐng)導(dǎo)的小組開發(fā)的新編程語言，將使得超級計(jì)算機(jī)編程更易于使用。
“我們希望創(chuàng)建一個(gè)不需要每個(gè)研究人員成為計(jì)算機(jī)科學(xué)家的編程環(huán)境，”阿爾卡特朗訊通信和網(wǎng)絡(luò)教授，粒子物理學(xué)和天體物理學(xué)以及光子科學(xué)教授Aiken說。
Regent有助于解決超級計(jì)算領(lǐng)域面臨的***挑戰(zhàn)。超級計(jì)算機(jī)比以往任何時(shí)候都復(fù)雜得多，當(dāng)前的編程語言一直在努力跟上步伐。提到超級計(jì)算機(jī)，大眾的腦海中可能會浮現(xiàn)出一臺類似黑客帝國Matrix的巨型機(jī)器，但它實(shí)際上是由數(shù)千個(gè)微處理器組成的數(shù)組。
科學(xué)家通常使用C++對這些陣列進(jìn)行編程。C++是40年前的一種編程語言，在當(dāng)時(shí)那個(gè)年代，主要的微處理器是中央處理單元即CPU。CPU可以快速的解決問題，一個(gè)接一個(gè)地計(jì)算，程序員稱之為串行方式。
但是現(xiàn)在，第二種類型的微處理器對于超級計(jì)算變得重要，即圖形處理單元或GPU。一開始是為了玩電腦游戲時(shí)，控制屏幕上無可計(jì)數(shù)的像素點(diǎn)，可以執(zhí)行并行計(jì)算。
事實(shí)證明，并行處理在機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用中非常有用。C++已經(jīng)升級，以跟上這波硬件的變化。不幸的是，補(bǔ)丁的增加使語言越來越難以使用。而Regent能夠讓超級計(jì)算機(jī)的程序員更容易做一些事情，比如將串行處理任務(wù)分配給CPU，將并行處理任務(wù)分配給GPU。
一旦Regent在概念層面上構(gòu)建了程序，程序員的意圖就會被編譯成一個(gè)名為Legion的第二個(gè)軟件層。
Legion生成機(jī)器代碼，用來指導(dǎo)超級計(jì)算機(jī)硬件如何執(zhí)行程序的精確指令。Regent和Legion之間的緊密集成使程序員更容易做出其他重要決定; 值得注意的是，存儲超級計(jì)算機(jī)必須分析的數(shù)據(jù)的位置。
Elliott Slaughter是SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家，他幾乎從一開始就在Regent和Legion工作過，他表示兩層之間的整合可以節(jié)省程序員的金錢和時(shí)間。計(jì)算機(jī)消耗能源，這需要成本，移動數(shù)據(jù)的成本可能是對該數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算的成本的100倍。
此外，大型實(shí)驗(yàn)通常依賴于收集大量數(shù)據(jù)的儀器。Slaughter表示，一些儀器可以每秒收集相當(dāng)于20個(gè)DVD的數(shù)據(jù)，用于持續(xù)15分鐘的實(shí)驗(yàn)。即使以光速在光纖上移動，從儀器到超級計(jì)算機(jī)獲取大量數(shù)據(jù)也可能產(chǎn)生滯后，這可能會破壞分析。
“把數(shù)據(jù)存儲在什么地方，是程序員需要做出的重要抉擇，”Slaughter說。Regent和Legion通過為程序員提供***的控制權(quán)來節(jié)省金錢和時(shí)間，以便在等待計(jì)算時(shí)存儲數(shù)據(jù)。
“你可以先執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，然后在不重寫代碼的情況下輕松定位數(shù)據(jù)，”他說。
Regent會流行嗎？研究人員表示，新語言必須克服大量的慣性。“這是一種非常不同的編程方式，”Aiken說?！把芯咳藛T需要一段時(shí)間才能采用所需的思維模式?！?/p>
但有兩個(gè)因素對它有利。首先，超級計(jì)算硬件的繼續(xù)改進(jìn)。美國能源部正在推動其Exascale計(jì)算項(xiàng)目的發(fā)展，該項(xiàng)目的目標(biāo)是在2021年左右實(shí)現(xiàn)超級計(jì)算能力的50倍增長。能源部正在支持軟件項(xiàng)目，包括Regent，以幫助編程保持同步。
此外，許多想要使用超級計(jì)算機(jī)的科學(xué)家不熟悉當(dāng)前的工具，并對編寫大型實(shí)驗(yàn)所需的陡峭學(xué)習(xí)曲線持懷疑態(tài)度。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的超級計(jì)算機(jī)程序員也可能會發(fā)現(xiàn)當(dāng)前系統(tǒng)很麻煩，并想知道是否有更好的方法。Aiken說：“我們經(jīng)常與那些意識到Regent為他們生活更輕松的科學(xué)家交談。”
網(wǎng)頁題目：C++無法滿足超算編程需求，斯坦福研發(fā)專用語言Regent
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