为什么超级计算机如此重要？

对于普通企业的IT部门来说，每年两次发布的Top500超级计算机排名（http://www.sychzs.cn/lists/2011/11）令人瞩目，但对于今天的运营来说却并不能让很有道理。 对于普通企业的IT部门来说，每年两次发布的Top500超级计算机排名（http://www.sychzs.cn/lists/2011/11）虽然引人注目，但与如今的运营没有太大关联。意义。宏大的口号和目标，例如到 2018 年实现 Exaflop 性能，对大多数数据中心的日常运营也没有什么影响。 （快速背景知识：FLOP 是每秒执行的浮点运算数；Exaflop 为 1018，即 1000000000000000000 FLOP。） 虽然这样的消息今天可能不会影响您，但它很重要，因为高端细分市场取得的进展将影响中低端细分市场。我们不要忘记，不久前，今天的智能手机还具有超级计算机的功能。以 Knight's Corner 为例，这是英特尔于 11 月初在华盛顿州西雅图举行的 2011 年超级计算大会上展示的一款原型芯片。英特尔在计算机活动中推出了这款硅芯片，该芯片最初是在六月份发布的。尽管正式推出日期尚未确定，但硅芯片产品已经上市并进行了演示。单个 22nm 芯片可提供 1012 FLOPs 的可持续双精度性能。这相当于每秒执行 1 万亿次操作。如果您想相对了解其规模和速度，此信息图（http://www.sychzs.cn/infographics/when-will-we-run-out-of-space/）提供了很好的感觉。 这并不是英特尔第一次提供 1012 FLOP 系统。早在 1997 年，它就在桑迪亚国家实验室演示了 ASCI Red：9,298 个 Pentium 2 Xeon 处理器塞进了一台服务器，占据了 72 个机柜，功耗高达 800 千瓦。想一想：今天您的工作站（甚至智能手机）的功能与 15 年前的典型超级计算机一样强大。 时代确实变了 另一个极端是英伟达。 NVIDIA联合创始人、总裁兼首席执行官黄仁勋在最近的一次主题演讲中介绍了NVIDIA如何充分利用超级计算机的力量：将许多工作站和流行服务器集群化，以提供所需图形功能所需的计算能力。“它对低端市场的颠覆”增加了它对主流市场的影响，有可能有效地将超级计算机转变为工作站。 当然，大多数企业都处于英特尔的高端系统和英伟达的大规模集群披萨盒系统之间。超级计算机会对他们产生什么影响？ 功耗仍然是首要问题 您可以购买市场上速度最快、吞吐量最高的系统；您可以确保您的服务器具有高可用性并具有正确的软件配置。但如果你的电费超过整个大城市的电费，这一切都是白费。 随着超级计算机变得越来越强大，它们的电力也越来越紧张，这在一定程度上决定了它们的放置位置。虽然这些限制在高性能计算 (HPC) 环境中尤其明显，但对于其核心业务依赖于管理数据仓库中的数据的任何公司（例如依赖大数据及其能力的公司）来说，它们也很重要。生活。 ，这些都是普遍问题。 Facebook 或许是最好的例子之一。当你想到超级计算机时，你不会立即想到这家公司；但其核心业务围绕大数据：必须可供用户访问并随时可供挖掘和分析。大约两年半前，公司所依赖的行业标准服务器明显不再符合标准。 Facebook 的服务器和数据中心工程师阿米尔·迈克尔 (Amir Michael) 开始致力于一个项目，定制用于 Facebook 较新数据中心的服务器。 这些服务器是使用基于行业标准的组件构建的。从外观尺寸到造型设计，均遵循更高能效的标准。迈克尔解释说，从头开始创建定制设计比修补现有设计更容易。 Facebook 设计的服务器具有更大的散热器，因此看起来比常规 1U 服务器更高（因此，服务器也放置在定制机箱和机架上）。它们还只包括必要的部分。塑料边框和其他附加功能（包括“面板”）都消失了。这使得空气更容易进出。这些变化的结果是，风扇能够更有效地运行，因为需要移动的空气更少。 Michael 解释说，这可以将每台服务器的总能耗降低多达 10% 到 20%。主板也经过调整，能效高达 92%。 服务器层面的这些变化，再加上数据中心层面的变化（例如依赖可再生能源或数据中心所在的气候条件），可以帮助防止 Facebook 的能源成本失控。 Facebook 并不是唯一一家处理这些问题的公司。谷歌、亚马逊和其他大数据对其业务至关重要的公司正在应对类似的挑战。这时，Open Compute Project应运而生，这是Facebook今年4月推出的开源硬件项目；到目前为止，其成员包括英特尔、华硕、戴尔、Mellanox、红帽和Cloudera。 Facebook 的第一个举措：通过这个开源项目制作定制存储设备。迈克尔称其为“具有一些独特属性的通用设备”。 谷歌和亚马逊虽然不是该项目的成员，但也在利用定制硬件。但与 Facebook 不同的是，他们选择不透露各自硬件的规格。 随着大数据对于高性能计算和社交媒体变得越来越重要，适合这些公司计算要求的硬件将变得更加重要。现在判断定制硬件是否会变得普遍，或者原始设备制造商 (OEM) 是否会适应不断变化的需求还为时过早。 OEM 厂商在电源管理意识方面并非一无所知。惠普行业标准服务器和软件部门超大规模业务部营销总监Glenn Keels表示，惠普认识到到2016年电力和计算能力将遇到瓶颈，因此开发了低功耗解决方案。服务器技术旨在减少能源、电力和空间。为了在提高计算能力的同时控制能源成本，“登月计划”于今年11月初应运而生。该计划旨在帮助提供互联网服务、社交媒体和简单内容的公司。惠普正在通过惠普探路者计划寻找登月计划的合作伙伴。 首批产品的核心将是Calxeda的EnergyCore ARM RISC服务器芯片处理器，该处理器将属于惠普的企业服务器、存储和网络产品线。 第一个产品：Redstone服务器开发平台计划于2012年上半年发布，并将在一个机架中容纳超过2,800个Atom处理器服务器。据惠普称，这些服务器的能耗将减少 89%，占用空间减少 94%，并且价格便宜 63%。基尔斯表示，他认为该产品将特别适合社交媒体。 Keels表示，当HP Discovery Lab于2012年1月启动时，许多公司将有机会在Redstone服务器开发平台、其他极低功耗平台和传统服务器上试用、测试和比较应用程序。程序。 #p#高性能计算的焦点从北美转移 超算大会一直是专注于技术和研究的行业盛会。直到最近几年，商业组织才利用此活动作为展示其产品的平台。会议还放眼全球，对哪个国家在排名中占据最多席位保持开放态度。自1993年举办第一届超级计算大会以来，大会的焦点始终是揭晓全球最快的500台超级计算机。 2011 年 11 月，美国有 263 台超级计算机（53%）。虽然这比今年6月的255台略有增加，但与2005年11月的305台相比仍有很大差距。 亚太地区，特别是中国，正在后来居上。近年来，中国在排名中的地位不断提高是最值得关注的亮点。在最新的排名中，中国有74台超级计算机上榜，占总数的15%。考虑到6月份中国上榜的超级计算机仅有61台，而一年前只有41台，进步显而易见。早在2009年11月，中国上榜的超级计算机仅有21台。 没有哪个国家在这一领域发展得像中国那么快。东亚整体表现抢眼，总份额占比22%，而北美则为54.4%。 值得注意的是，排名前十的超级计算机的分布非常相似。两个系统来自日本，两个系统来自中国，五个系统来自美国，一个系统来自法国。同样有趣且发人深省的是，“自 1993 年开始发布排名以来，前 10 名系统首次没有发生变化”，Top500 排名编辑埃里希·斯特罗迈尔 (Erich Strohmaier) 说道。 Top500网站上指出。 前十名超级计算机的排名顺序与 2011 年 6 月相同。不过，在所有情况下，它们的速度都更快，证明标准在不断提高。 虽然排名本身纯粹是学术性的，不带有厂商营销的色彩，但它却是反映技术创新从何而来的晴雨表。中国的迅速崛起无疑是引人注目的，但更重要的是，中国宣布正在从头开始建造一台千万亿次（1015 FLOP）超级计算机，完全使用国产部件，包括其自主研发的SW1600芯片。 超级计算机代表了先进计算技术的巅峰。超级计算机投入的研发力度会慢慢影响主流企业，而且这种影响的速度逐年加快。超级计算机还使其他创新成为可能。如果美国要保持在创新的前沿，就必须建立类似的研发合作和资金。 原文链接：http://www.sychzs.cn/server-trends/why-supercomg-matters.html