HPC繼續(xù)增長的趨勢是什么?
在戴爾云計算/高性能計算部門戰(zhàn)略顧問Ed Turkel看來，除傳統(tǒng)的HPC市場之外，以數(shù)據(jù)為核心的HPC應(yīng)用以及高性能數(shù)據(jù)分析(HPDA)是推動HPC市場繼續(xù)增長的主要驅(qū)動力。
仔細來看，在傳統(tǒng)HPC市場中，計算密集型的建模和仿真應(yīng)用、計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/ CAM / CAE)、天氣預(yù)報以及石油勘探等應(yīng)用仍然具備剛性的需求。
在以數(shù)據(jù)為核心的HPC應(yīng)用中，尤以基因工程、地震預(yù)報等新興應(yīng)用為主。例如，基因工程中的測序工作就必須要通過大規(guī)模的計算分析，才能從海量的數(shù)據(jù)信息中辨識載有的基因及其序列，最終獲取遺傳信息等等。
在當(dāng)下最為火熱的高性能數(shù)據(jù)分析(HPDA)領(lǐng)域，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來， HPDA應(yīng)用將成為HPC的下一個爆點。數(shù)據(jù)顯示，目前67%的HPC資源用于HPDA，這其中欺詐檢測、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等需求是其中較為典型的應(yīng)用。
Ed Turkel認為，隨著高性能計算門檻的不斷降低，HPC應(yīng)用已由過去的重大科學(xué)研究領(lǐng)域向著更為廣闊的企業(yè)級和商用市場延伸，而人工智能、深度學(xué)習(xí)等新概念、新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，更是刺激了社會各個領(lǐng)域?qū)τ贖PC的需求和應(yīng)用。
基于這樣的判斷，戴爾分別針對生命科學(xué)、制造及分析研究領(lǐng)域，推出了一系列“HPC Systems”的產(chǎn)品組合，為上述領(lǐng)域的用戶使用HPC提供了一套“開箱即用”的解決方案。
目前，在面向生命科學(xué)領(lǐng)域的戴爾HPC系統(tǒng)1.1版本中，戴爾專門針對動物、植物基因檢測的數(shù)據(jù)處理能力進行了優(yōu)化，同時增加支持英特爾EE Lustre 3.0和NSS-HA 7.0的功能。接下來，戴爾還將在這套系統(tǒng)中增加分子動力學(xué)數(shù)據(jù)分析、Omni-Path(OPA)以及Bright Cluster軟件管理等功能。
第二，面向制造領(lǐng)域的戴爾HPC系統(tǒng)，可幫助制造和工程客戶運行復(fù)雜的設(shè)計仿真，包括結(jié)構(gòu)分析和計算流體力學(xué)分析。
這套1.0版本的HPC系統(tǒng)中，首次專門針對制造領(lǐng)域的GPU加速、VDI應(yīng)用方面進行了顯著的完善，同樣支持Intel EE Lustre 3.0和NSS-HA 7.0，并新增了可選的遠程集群管理器等功能。未來，除增加OPA功能外，戴爾還將針對ISV的軟件應(yīng)用進一步進行優(yōu)化和支持。
第三，針對分析研究領(lǐng)域的戴爾HPC系統(tǒng)，這是一套可幫助研究機構(gòu)根據(jù)各種工作負載的獨特需求快速開發(fā)HPC系統(tǒng)，以方便用戶開展復(fù)雜的科學(xué)分析。
據(jù)了解，戴爾針對研究領(lǐng)域的HPC系統(tǒng)目前為1.1版本，全面支持英特爾OPA、Intel EE Lustre 3.0和NSS-HA 7.0，同時在下一個系統(tǒng)版本的迭代中，戴爾還將在這款HPC系統(tǒng)上率先使用英特爾至強融核處理器“Knights Landing”以及增加right Cluster管理功能。
產(chǎn)品更新強化HPC核心競爭力
實際上，除了上述“開箱即用”的“HPC Systems”家族之外，在今年的ISC16上，戴爾在HPC的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施方面，尤其是針對服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)交換機也做了較為重要的產(chǎn)品更新，具體來說：
而戴爾PowerEdge C6320p則專門針對HPC并行計算而優(yōu)化，在1U半高的的機箱中，通過采用英特爾至強融核(Xeon Phi)處理器，支持288個內(nèi)核;提供高達384GB的DDR4內(nèi)存;同時支持SSD和HDD硬盤，提供12TB的本地存儲功能，同時還可選用OPA或者InfiniBand網(wǎng)絡(luò)接入端口，同時通過戴爾的iDRAC8軟件，實現(xiàn)了自動化的管理功能。
在性能上，相比上一代產(chǎn)品，達到了3+TFlops;通過2個節(jié)點的設(shè)計，讓內(nèi)核數(shù)量增加了20%;能耗節(jié)約了3/4;在Linpack測試中，可實現(xiàn)代碼優(yōu)化高達2倍等等。可以說，這是戴爾目前面向HPC市場中，提供的“旗艦型”服務(wù)器。
更詳細的說，OPA架構(gòu)在鏈路層面進行了三項革新：一是數(shù)據(jù)流控制優(yōu)化;二是數(shù)據(jù)包的保護機制;三是鏈路失效保護。通過這些創(chuàng)新，使得網(wǎng)絡(luò)方面可以擁有更低的延遲和更高的數(shù)據(jù)完整性。
目前，戴爾提供了H1024、H1048、H9160、H9124等多個型號的交換機以及HFI適配卡，覆蓋了用戶的大部分應(yīng)用場景，通過提供更多的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更低的端到端的延遲能力，將大大降低用戶初期采購?fù)度牒秃笃谶\營維護成本。
據(jù)了解，DSS7000基于DCS XA90，能夠在一個4U機箱中提供高達720TB的存儲容量。同時，DSS 7000配備最多90個熱服務(wù)3.5英寸驅(qū)動器和兩個2-插槽服務(wù)器節(jié)點，以較低的每GB成本為對象和塊存儲提供云構(gòu)建模塊。
由此可見，在HPC向商業(yè)領(lǐng)域迅速普及化的過程中，戴爾深刻洞察到了這一變化，并充分結(jié)合了自身的優(yōu)勢，在產(chǎn)品布局和市場推廣方面，引領(lǐng)了HPC公司轉(zhuǎn)型的新方向。
戴爾積極推動超算“民主化”眾所周知，在今年ISC16公布的TOP500榜單上，以互聯(lián)網(wǎng)為主的超算上榜套數(shù)正日益增加。這其中當(dāng)數(shù)中國最為明顯，在榜單中中國HPC系統(tǒng)有67套的部署地是與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，其中2016年新上榜的有20套，而這些互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的來源標注也基本都來自中國。
無獨有偶，在去年中國公布的TOP100榜單中這一變化趨勢也有很明顯體現(xiàn)。從當(dāng)時公布的數(shù)據(jù)看，國內(nèi)TOP100榜中，來自互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)占比24%、大數(shù)據(jù)占比17%、電信運營商占比9%、云計算占比8%。
不僅如此，新興應(yīng)用占據(jù)超過2/3的市場，達到72%，包括深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、視頻分析和事務(wù)處理等;而傳統(tǒng)應(yīng)用占比僅為28%，包括科學(xué)計算、工業(yè)仿真等領(lǐng)域。
顯然，互聯(lián)網(wǎng)超算系統(tǒng)的增加，這背后最直接反應(yīng)了超算應(yīng)用的變化趨勢，即走向“市場化、商用化、普及化”。正如我之前一直堅持的觀點，即這些新的需求表明了HPC發(fā)展的新方向，即超算市場不但需要“大機器”，也需要更多“貼近用戶”，設(shè)計和部署“成本優(yōu)化”的HPC。
OpenHPC項目致力于為高性能計算構(gòu)建一個開源框架，以適應(yīng)現(xiàn)在工業(yè)和學(xué)術(shù)研究的需求。相信隨著后期開源框架的搭建，其也將會引發(fā)HPC新一輪的變革和重塑，加速HPC在科研及民用各個領(lǐng)域的落地進程，這也將為戴爾推動的超算“民主化”理念添磚加瓦。
數(shù)據(jù)顯示，2019年全球HPC市場將達到152億美元的規(guī)模，其中中國市場將成為主要角逐之地;同時，隨著HPC逐漸向多行業(yè)商用領(lǐng)域應(yīng)用的轉(zhuǎn)移，越來越多的用戶對于HPC的應(yīng)用效率和產(chǎn)品可靠性提出了極高的要求。
總結(jié)一下，在這個過程中，我認為憑借著超算“民主化”的理念以及創(chuàng)新的HPC產(chǎn)品實力和布局，戴爾勢必會成為超算市場中一支不容忽視的重要力量。
