TOP500:HPC和EDC技术趋势分析
下面,我们再来了解一下TOP500。TOP500所列的是全球500个运行着最强大计算机系统的站点。但它并不意味着这些系统日常是当作单一的一台超级计算机在使用,很多系统只是把所有的计算资源聚合起来,形成单一的超级计算机来执行LINPACK测试,然后向TOP500组织提交结果。有时这一测试是在新系统安装的时候进行的。
传统上,TOP500被视为与HPC相关的排行榜,很多人通过分析这个榜单的数据来了解HPC的市场趋势和技术趋势。但实际上,随着HPC和EDC的系统架构越来越趋同,TOP500列盘点的已经不仅仅是HPC了。特别是在最新的一期排行榜中,集群架构在HPC和EDC系统中都得到了广泛的采用。
为了对TOP500能够进行更加科学合理的分析,不妨将TOP500分成两部分来对待,一是前100名的系统,主要还是集中在HPC领域;二是后400名系统,包括HPC和EDC两大类。
1)TOP100:高性能计算
在今天的TOP500中,TOP100是纯粹的HPC部分,是名副其实的超级计算机。TOP100系统还可以分成两大类:51%采用集群架构(2005年11月的份额是41%),47%是MPP架构(2005年11月是55%)。
在最近几期的排行榜中,集群架构表现出了相当强的增长态势,逐渐成为受HPC系统最欢迎的解决方案。同时,随着标准化、商品化部件的普及,近几年来,标准的互连网络也得到了大面积采用。InfiniBand成为了HPC特别是集群系统的主流选择,在TOP100集群系统中占据了超过58%的份额。考虑到多核CPU服务器节点的不断增加,对高带宽和低延迟的要求也越来越高,所以不难推测未来几年InfiniBand还有很大的发展空间。
相反,采用专有互连方案的集群系统份额已经从2005年11月的70%下降到了2007年11月的少于20%,这也说明市场更愿意接受标准化的部件,要知道,那些标准化部件今天已经能够提供非常出色的性能和性价比。而且,InfiniBand不仅仅用于集群系统,也适用于MPP系统。不过,有趣的是,在TOP100中,很少能看到万兆以太网的身影。其原因主要在于,对于HPC应用而言,在网络阻塞控制、自适应动态路由,尤其是在降低CPU资源消耗方面,InfiniBand比万兆以太网更有优势。