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从13年TOP 500榜单解读戴尔HPC发展策略

  【IT168 专稿】戴尔在高性能计算领域一直处于世界领先地位,不论在生命科学、石油天然气、可再生能源、航空、医疗、学术机构、金融、制造业还娱乐传媒都能看到戴尔高性能计算的身影。就在今年3月举办的F1赛车中,戴尔高性能计算就为凯特汉姆车队提供了全程的技术支持。

  正如凯特汉姆F1车队(Caterham F1 Team)的首席技术官Mike Gascoyne所说:“在F1赛场上,没有比对数据分析更关键的事情了,因为0.1秒的差距也能在赢与输之间做出决定。”无论是F1赛车还是生物科学,IT系统的每一个微小的误差有可能造成巨大的损失。戴尔则凭借开放、性能出色且高性价比的高性能解决方案为企业、政府和科研机构提供了强大的计算平台。

  今年6月,2013年全球超算TOP500排行榜于德国莱比锡发布,全球超算Top500排行版是基于Linpack基准测试评定的全球500台最快的超算系统性能榜单,自1993年起每年6月、11月发布两次。历来超算TOP 500榜单发布都是超算业界的盛事,该榜单往往能够揭示超算领域的一些技术风向,以及超算用户应用模式的转变。下面就让我们一起来看看,2013年的TOP500榜单揭示了怎样的发展趋势,而在全球超算的版图上,戴尔所处的地位以及戴尔的HPC策略是如何应对超算领域的新趋势、新应用的。

  戴尔标准化HPC解决方案、促进HPC应用普及

  今年的TOP 500榜单中,戴尔的HPC系统一共有15套入围,名单如下:

促HPC应用普及

  事实上,在TOP500排行榜上,戴尔入选的系统数量每年都在不断变化。而作为商用HPC解决方案供应商,戴尔在HPC领域的贡献远不止于此。部分企业可能会处于商业保密方面的考虑,不愿意公布自身Linpack测试成绩,也会影响到供应商的TOP 500排名。

  今天,HPC的意义远远不止于TOP 500榜单,更多的企业用户希望能够享受到HPC强大的计算能力,为企业研发、数据分析等不同的应用服务。由于高性能群集 (HPC) 的复杂性以及购置、部署和管理成本较高,许多研究机构至今都未能在工作组级别部署高性能群集。

  戴尔则为大中小不同规模的用户提供方案和服务。针对中小规模的使用场景,戴尔可以提供预配置好,并经过广泛测试验证的8-256节点系统,这种预配置的系统大大简化了客户层面的开发与部属工作,让客户可以把精力集中在自己的专业应用领域,把跟计算技术相关的工作交给戴尔。对于政府、超算中心等大规模的使用场景,戴尔也有专门的团队可以提供定制化的解决方案。可以说,戴尔所倡导的标准化HPC解决方案大大的促进了HPC应用的普及。

  支持异构计算加速运算性能

  当前,HPC正向百亿亿次的运算规模迈进,其中计算架构起到了至关重要的作用。在TOP 500榜单中,其中采用了异构加速技术的计算系统一共53台机器,其中应用NVIDIA GPU共计39台,应用英特尔Xeon Phi的大约4台。也许大家没有想到,Intel现在不仅是世界上最大的CPU生产销售商,也是世界最大的GPU生产销售商,其GPU主要是集成显卡,用于Intel的主板。

支持异构计算加速运算性能

  近几年,凭借在浮点运算以及并行运算方面的优势,GPU的应用领域已经不再局限于3D图形处理,通过硬件架构的革新和优化,同时借助相关软件平台,GPU正在走向更广阔的通用计算领域。在GPU计算方面,戴尔提供了三种方法来实现,一种是直接把GPU安装在机箱里,另一种是通过PCI卡来与GPU互连,第三种是提供专门的GPU服务器,比如新推出的C410x拥有16个GPU。可见,戴尔不只是提供一种产品,而提供多种方案来供用户按照自己的需求进行选择。

  戴尔推出的12G服务器中,有多款对于GPU技术优化的服务器产品,比如说C6220,以及C410X,以及C6145等,除了这些C系列的服务器之外,戴尔塔式,以及机架服务器产品同样也根据GPU应用部署了一些内置GPU的服务器方案,比如说T620,以及R720,以及刀片服务器M610X等等,可以通过更加密集型的计算类型来实现更加卓越的高性能计算应用。而在戴尔全新的PowerEdge R720服务器中,就可以在2U的机架服务器的空间内集成两颗英伟达GPU,实现更高密度的计算。除此以外,在戴尔的桌面与工作组产品系列中,PowerEdge T620服务器可以实现4颗英伟达GPU的集成,同样也是实现更加高密度计算的方式。同时,T620也支持虚拟桌面基础架构解决方案,适用于医疗成像等多个行业的应用。

支持异构计算加速运算性能
▲PowerEdge C410X正面

  作为在PowerEdge C系列中主要应对密集型GPU技术应用的服务器产品,戴尔PowerEdge C410X在高密度运算方面有了非常好的提升,可在3U的高度里,正面的可提供十个PCIE模块的支持,同时,在背面具有六个PCIE模块的支持,所有PCIE模块支持半高以及全高的GPU模块,可应用于能源、生物、医学成像、化学领域等高性能计算应用。

  除了在服务器内部实现对GPU更好的集成,戴尔在GPU外置方面也推出了一些相应的解决方案,例如单个PowerEdge C410X PCIE模块就可以提供对半高以及全高的GPU模块的支持,同时它也支持英伟达下一代开普勒架构的GPU。除了可支持PowerEdge C410X,PowerEdge C410X PCIE模块同样适用于戴尔广泛的服务器类别,比如说R720、C6142等,在戴尔PowerEdge服务器家族中保持着良好的通用性。

  极速网络互连

  在向百亿亿次迈进的过程中,高性能计算的网络互连也是其中重要一个环节。下图展示了TOP 500榜单上计算机的互联技术:从下表可以看出,Top 500榜单上的应用最多的互联技术仍然是Infiniband,共计204台机器应用了Infiniband互联技术,呼声甚高的10Gb以太网则还仅有75台,此外还有141台机器应用的是千兆以太网,另外大量的自有互联技术也占据了相当数量的份额。可以看到在前十的榜单中,应用最多的也是自有的互联技术。

标准化解决方案

  网络扩展方面戴尔也在积极的拓展相关解决方案。与本地的机器相比,普通的万兆以太网解决方案延迟太大,基于万兆以太网上的云平台的延迟达到了40-50微秒,这对于那些对I/O延迟很敏感的应用来说体验将是相当糟糕的事情。采用Dell Force10万兆网的延迟仅有700ns,并且戴尔正在开始迅速向40G以太网这一新领域进军,希望尽快突破以太网网络互连方面的瓶颈。

  戴尔标准化解决方案推动HPC普及

  我们可以看到在HPC榜单上,Intel提供的处理器在top500系统中占有绝对的优势(80.4%)。TOP 500榜单更多反映的是HPC的发展趋势,戴尔以开放、性能出色且高性价比的高性能解决方案能更快速的适应未来HPC发展方向,并促进HPC在更多行业和更多企业中的更多应用中的普及。

标准化解决方案

  在F1赛车环境下,凯特汉姆采用了戴尔从服务器、存储、笔记本电脑到移动终端一整套解决方案。例如从最初着手准备2010年赛事、到一切IT环境就绪,在不足22周的时间里,戴尔为凯特汉姆构车队建了一整套高性能计算(HPC)集群、网络架构、赛道用IT基础系统、设计环境以及存储系统。并且戴尔企业级计算环境、一直伴随着凯特汉姆飞奔征战全球各地的F1赛场,经历了许多包括高温等挑战环境的考验。

  在3D影片《非常小特务4》中,戴尔PowerEdge服务器则执行了大量的特效渲染任务,使这部妙趣横生的故事科技、现代感十足。然而,建立一个基于高可靠性、开放架构、可扩展性的高性能计算系统才是戴尔产品的精髓。

  相信未来HPC将更多与大数据、云计算等新兴趋势相结合,戴尔标准化解决方案必将推动HPC的更加高效,并在企业应用环境中进一步普及。

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