可重构计算为HPC加速

    在本次会议上，可重构计算是被提得比较多的一个词，AMD、SGI、北极巍、蚬壳星盈等公司代表都介绍了各自相关的可重构计算技术。其实，可重构计算的概念最早可以追溯到上世纪60年代。可重构计算的主要目标是希望通过硬件可编程，来自适应计算任务的需求，以期达到非常好的性能；而且这种硬件结构的变化，能实时地适应计算任务要求的变化。其体系结构可变的特点，很好地适应了实际应用中的多元化需求。可重构计算的底层技术是FPGA（现场可编程门阵列）编程技术。

    但多年来，可重构计算技术一直没有在服务器和HPC的主流市场上得到大规模普及。AMD中国区技术经理刘文卓认为，FPGA比较复杂，之所以没有流行起来的原因是因为可重构技术跟具体的应用相关，需要找出具体应用的模式，并将大量的循环运算通过硬件来实现。

AMD Torrenza计划已经赢得众多合作伙伴的支持

    会上，刘文卓介绍了AMD的Torrenza计划，该计划允许OEM厂商或用户在AMD架构的基础上，通过在PCI-E插槽中插入HT加速卡、将FPGA集成进北桥芯片组、在CPU插槽安装加速器等多种方式来提升系统的效能，对流媒体、FLOPs、XML、游戏、物理等领域有着显著效用。未来，加速器功能还会被直接集成到皓龙处理器内部。AMD正在进行一项Fusion项目，计划把针对图形处理的GPU处理器核心直接集成到皓龙处理器中，预计产品在2008年左右推出。

    在科学计算领域具有重要影响力的SGI公司的HPC应用工程师许正演讲的主题是“通过可重构计算技术让HPC更加强劲，通过互动并行计算平台让HPC更加易用”。跟普通的FPGA技术相比，SGI公司用于FPGA的创新的RASC（可重配置的应用相关计算）技术解决了PCI/PCI-X总线带宽、非一致性缓存系统架构、需在硬件层面进行编程以及用户语言、编译器方面的限制和瓶颈，因此效能更高。如SGI配备两个RASC RC100刀片的Altix 450系统可以将四个FPGA接入一个Altix系统的共享内存中并使其可以通过全内存带宽进行寻址。可以通过软件来对系统中的FPGA进行重新配置，以便在不同的位置及时地加速不同的应用程序，提供的性能改进最多可达100倍。

    上海北极巍高性能计算机发展有限公司的代表也介绍说，北极巍可重构并行计算技术把可重构逻辑器件与生俱来的并行运行能力转化为超级的计算能力，在面对尖端领域的复杂并行问题时，可以实现相较于传统超级计算机数十倍甚至数百倍的性能提升。北极巍可重构高性能计算系统由VIVA软件和可重构硬件系统构成。VIVA是北极巍的核心算法开发工具。

    蚬壳星盈则把可重构计算运用到了刀片服务器中。蚬壳星盈公司软件开发经理谭怀亮博士介绍说，GT4000超级刀片系统以数据为中心，将系统数据和计算资源分离，再从逻辑上动态组合，实现系统服务、应用数据的可重构及重构时的灵活性。据了解，曙光去年也推出了一款基于可重构技术的专用网卡，另外，在其生物计算专用机曙光4000H上也采用了加速技术。