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Power6、Nehalem结合 IBM再战混合型计算机

    【IT168 专稿】为解开宇宙的无穷奥秘,IBM又在计划研制全球最快的超级计算机了!相信每当你看到这类新闻时,总会有一种似曾相识的感觉。是的,蓝色巨人的超级计算机水平总是站在世界的风口浪尖。

    最近的一则新闻是,IBM要在加拿大帮助多伦多大学构建一台计算能力达360万亿次每秒(teraflop)的大家伙。在这台计算机上跑的应用无非是一些典型的HPC应用,包括航空航天、天体物理、生命科学、化学物理以及气候变化预测。这台机器也会用于CERN(欧洲粒子物理研究所)下的ATLAS项目。CERN是世界上最大的粒子物理实验室,ATLAS实验利用CERN的大型强子对撞机(LHC)来探索物质的基础属性和形成宇宙的基本力量。。在物理科学领域,ATLAS是全世界前所未有的最大协作项目之一,共有来自37个国家超过166家大学和实验室的1900名物理学家参加。

    根据IBM发布的新闻稿,这台机器的性能水平将跻身于全球运算速度最快的20台超级计算机行列,比加拿大当前最大科研系统的峰值运算速度还要快上30倍。此外,它是全球高校里迄今为止的第二大系统,也是美国之外最大的超级计算机。

    虽然早在今年一月份已经有一部分运算任务可以在上面开始执行,但这台计算机要等到明年夏天才会全面投入运行。IBM和用户签署了一份长达5年的合约,预计总金额达到4700万美元。

    在设计上,该系统最突破常规的一点就是将使用IBM最新的iDataPlex平台,把基于Power6和基于Intel Nehalem的两种集群整合在一起,其中300万亿次能力由基于Nehalem的计算节点提供,另外60万亿次能力由基于Power6的节点提供。据报道,这是IBM在混合型计算平台上做的又一次尝试。此前,IBM最著名的Roadrunner系统把AMD Opteron和IBM Cell 两种处理器架构集成在了一起,成就了全球先进台运算性能突破每秒一千万亿次(petaflop)的计算机。IBM之所以要研制混合型计算机,其背后的意图是让用户可以将软件代码运行在最合适的硬件上面,以加快运算速度。

    当然,混合架构计算机的难点在于软件。一般情况下,起初每个软件都是为在某一种架构上运行而设计的。这台系统使用了Cluster Resources的Moab 集群管理软件,来进行作业调度与管理,并针对无盘多架构集群进行了一些功能优化。整个集群系统连接到一个外部共享存储,使用了IBM的GPFS(通用平行文件系统)作为后端文件系统。上述两种处理器架构将共享这些资源。

    IBM的计划是,希望经过一段时间之后,随着软件不断针对异构环境进行优化,有可能让应用软件在某些运行阶段使用Nehalem节点,在其他阶段使用Power6。IBM声称整个集群系统都是模块化设计的,可以支持操作系统和架构的动态调整。

    据统计,自从08年初以来,IBM Power6系统已经部署或计划部署的总体运算性能突破600万亿次每秒。除了加拿大这套计算机,前不久IBM和英国 Met Office 也签约将为其提供一套125万亿次的超级计算机用于天气预报。这项为期5年的合同将帮助Met Office 到2011年达到1000万亿次水平。跟加拿大的这套系统不同,Met Office 的系统全部采用了Power6处理器。IBM其他Power6案例还包括:位于英国的欧洲中期天气预报中心( (ECMWF)订购的两套145万亿次系统,德国最大基础科学研究组织马克斯·普朗克学会(MPG)购买的一套125万亿次系统,安装在美国国家大气研究中心 (NCAR)的一套76万亿次系统,以及荷兰阿姆斯特丹SAPA的一套60万亿次计算机。

    让人不无奇怪的是,主频高达4.7 GHz的Power6 处理器发热量大,在很多重要的性能/瓦特测试中往往属于效率最低的处理器,这或许也是为什么Power6集群全都采用水冷技术。但问题是,这一架构为什么在市场上能取得如此成功呢?也许是因为IBM的销售力量足够强大,也许是因为有很多基于Power的软件都在等着要获得单线程性能的巨大提升,所以都急于要转向新的处理器平台上面来。但不管是什么原因,我都非常有兴趣想看看IBM下一代Power7 芯片能带来些什么。我敢打赌它们一定还会用在全球最快的计算机里面,继续帮助人们解开宇宙的无穷奥秘。

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