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解读英特尔2009-2010年高性能计算策略

能耗:大系统面临的大问题

    Dracott谈到,今天高性能计算用户主要面临三个方面的挑战:一是随着高性能计算在各行业领域的普及和深入,应用的多样性不仅要求高性能计算系统在性能上能够配合不同的应用特征,还要能满足降低功耗的要求;二是软件多样化对厂商提出了全新的挑战,英特尔每一代处理器在发布之前软件就需要准备好;三是要易于快速部署,从Nehalem发布3个月后就有33套系统入选TOP500榜单可以看出,今天用户搭建系统的时间要求越来越快,大多系统实施只要2、3个月,而之前一般要1年时间。

   从TOP500的多年性能分布图来看,无论是总体性能,还是第一名系统的性能和最后第一名系统的性能,都呈现出一种线性发展的趋势,且发展速度远远超过摩尔定律,这意味着高性能计算机的系统规模会越来越大。大系统带来的一个最大问题就是能耗,而规模、空间、散热等问题也是与能耗系系相关——系统规模越大,机房空间越紧张,需要实现高密度部署,进而需要更大的电力,消耗更多电能,产生更多热量,需要进行更有效的散热。今天数据中心里大量的电力是消耗在散热系统上面,而不是计算机上面,使得很多机房的PUE值是2,而英特尔通过数据中心优化,可以将这一值降至1.25,从而可以在相同空间和电力条件下部署更高的计算密度。


TOP500高性能计算机性能增长速度比摩尔定律更快,HPC系统规模呈线性增长

    为了增加计算密度,英特尔主要从以下几个方面入手:工艺进步可以在芯片中集成更多的晶体管和核心;开发新的技术如SSD,尺寸只有普通主板一半大小的半宽主板;智能的能源管理,让系统性能可以根据功耗要求进行调节;创新的数据中心散热设计,提高PUE值。“英特尔的目标是希望每年帮助数据中心用户的每瓦特性能提高50%。”

制造业:HPC的大蛋糕

    Dracott谈到,虽然全球市场受金融危机影响,商用领域的HPC系统出货量去年有所下降,但今年已经开始回暖,而且中国市场并没有受到影响。据了解,目前高性能计算的服务器出货量占到了17%,每年还在以两位数的速度快速增长。

    Dracott认为,虽然气象、石油、金融等传统行业依然是驱动HPC市场向前发展的基本力量,但在中国,有很大的潜在机会是在制造行业,随着中国制造业从单纯的制造走向“设计+制造”阶段,对高性能计算的需求会越来越多,如过去只有飞机、汽车、钢铁等企业会使用HPC进行碰撞模拟,但今天的手机制造商也开始使用HPC来模拟手机掉在地上的碰撞后果。实际上,全球其他地区的一些小型制造企业已经开始大规模使用HPC,而中国还处于初步阶段。另外一些新兴的市场,如生物科学、动漫等,虽然刚起步,但发展速度也很快。
 

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