有些觀點(diǎn)會有助于理解這種HPC成交商品。如果你能在1993年制造出這樣的機(jī)器,那么它一定會名列Top500的第七名。而之后就是Oak Ridge國家實(shí)驗(yàn)室512處理器Intel Paragon (Intel i860處理器運(yùn)行頻率50 MHz)。你能猜出Paragon那時(shí)值多少錢嗎?我想會是很高的七位數(shù),甚至可能更多。
我們再來討論一下功率吧。雖然我并沒有確切的Intel Paragon功耗值,但是我還是測算了運(yùn)行HPL的Core 2 Duo的功率。運(yùn)行基準(zhǔn)時(shí),這個(gè)系統(tǒng)每個(gè)GFLOPS只消耗了6.7瓦的微小功率。而Intel Paragon的功耗比這個(gè)數(shù)值大得多。
當(dāng)然,如果你準(zhǔn)備構(gòu)建一個(gè)真正的HPC簇,那么花費(fèi)會要高一些,因?yàn)椤胺?wù)器級”的硬件要比低價(jià)位的臺式機(jī)市場的硬件要貴一些。但是性價(jià)比方面的提高卻不可同日而語。根據(jù)IDC預(yù)測,在接下來的3~5年內(nèi),HPC簇系統(tǒng)預(yù)期的AGR會超過10%。
這對所有的HPC行家來說都是個(gè)巨大的好消息。但是有一個(gè)問題,“我們該如何利用這些FLOPS”?與過去的那些年相比,我的臺式機(jī)可能都能用來發(fā)掘石油、合攏蛋白質(zhì)、設(shè)計(jì)噴氣式飛機(jī)或其他更酷的HPC活動。
但是在我們因FLOPS歡天喜地之時(shí),我還是將其深化。其實(shí)對我們來說更重要的是,‘我們該如何利用并行FLOPS’。對,就是“并行”這個(gè)關(guān)鍵詞。他能記憶簇,而現(xiàn)在,又是多核。并行改變了這一切。很快我們就會因一個(gè)處理器(單核)時(shí)鐘的緩慢爬升得到提升的性能。我們還是要抓住并行這個(gè)關(guān)鍵,但是抓住它就意味著要付諸努力。
幸運(yùn)的是,HPC世界很多并行方面的努力都已嘗試。很多重要的應(yīng)用程序現(xiàn)在都運(yùn)行在簇上(簇都分布在存儲器并行計(jì)算機(jī)上),也可以運(yùn)行在多核系統(tǒng)的某些性能。多核系統(tǒng)都是共享存儲器的并行計(jì)算機(jī),通常是指對稱多處理器(SMP)系統(tǒng)。在SMP系統(tǒng)的簇上運(yùn)行是下一個(gè)挑戰(zhàn)。一旦達(dá)到了令人滿意的級別,我們就能解決過去同樣問題中出現(xiàn)的FLOPS。多核方法的確打破了單一CPU/存儲器節(jié)點(diǎn)之間通過快速互聯(lián)進(jìn)行通訊的舊模式。因此有必要進(jìn)行一些非尋常的調(diào)整。
對于HPC開發(fā)者來說,更多的并行FLOPS通常會意味著更快速(也就是多個(gè)解決方案)和/或更佳的解決方案。由于并行方案的效率/可擴(kuò)展性可能因多核向更好或更差的方向發(fā)展,因此,簇的設(shè)計(jì)會比過去更復(fù)雜。由于獨(dú)立的SMP電源要代替兩個(gè)插座/單核系統(tǒng),因此需要對原來的假設(shè)進(jìn)行測試。要注意,當(dāng)千兆以太網(wǎng)(GigE)和一個(gè)開關(guān)一旦為基本的兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)服務(wù),互聯(lián)網(wǎng)則比過去更為重要。將來,需要無限制波段和Cisco等公司提供的10 GigE解決方案對大量的多核節(jié)點(diǎn)的要求提供服務(wù)。
那么其他方面又如何呢?并行方面的努力會阻礙HPC簇的主流應(yīng)用嗎?由于沒有其他可替換物,因此,并行方式會緩慢發(fā)展成為主流。Intel、IBM和其他公司會提供有助于移動的工具。但是,在FLOPS領(lǐng)域還有大量空間可以進(jìn)行創(chuàng)新。毫無疑問,F(xiàn)LOPS越高,越有助于將工業(yè)方面的競爭轉(zhuǎn)向教育,但是傳遞FLOPS要先從幾個(gè)方面進(jìn)行努力。
由于我已努力勾畫了多核簇FLOPS美好前景,因此我會繼續(xù)選擇將此事更注重實(shí)效。我們要面對這些挑戰(zhàn),向所有的人打開FlOPS閘門。我們對現(xiàn)代HPC簇的目標(biāo)就是這點(diǎn)。我們要幫助你們駕馭HPC的美好前景,做出正確的決定。