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高性能计算未来的运算发展趋势

Watchstor.com  佚名丨2009-10-28 18:16 标签:FC SAN 高性能计算 

高性能计算是目前我们还不是很熟悉的一项技术,下文是对高性能计算的一个简要的介绍,尤其是在他的环保方面。读下文希望可以对你的高性能计算知识上有所帮助。

1、绿色IT和能耗

性能在Teraflops甚至更高的计算系统的能耗是非常惊人的。你可能还记得,曾经有一年美国经历了持续高温的天气,由于供电不足,很多超级计算机中心不得不关闭了他们的高性能计算设备。如果这种情况持续下去的话,未来4~5年内高性能计算数据中心的能耗将翻一番。据直接推断,Exaflops级系统的耗电量在兆瓦级。这就是为什么超级计算机中心经理尤其关注超级计算机开发的未来趋势,特别是能源供应方面。

惠普公司的Frank Baetke表示:“过去,传统的超级计算机中心在设计的时候并不考虑能耗问题。如果多核CPU的时钟频率只减少20%的话,那么其能耗相比以全时钟频率运行的系统减少了50%。”

高性能计算制造商和数据中心将更多地关注能源效率问题。因为,开发降低了能耗的高性能计算系统是很有必要的。

但是也许是我们已经在高性能计算领域划定了能耗的临界线,未来能耗增长将成为高性能计算应用的一个限制因素。现在,如何解决未来性能需求的同时不增加二氧化碳排放量、放缓全球温室效应仍然是一个亟待解决的问题。

一个解决办法就是不再将处理器生成的热量排放到空气中,而是通过液体进行冷却。这样,液体的温度升高,然后被输送到热量交换装置中,用于为办公室和房间供暖。现在,这方面的环境测试正在进行中。

绿色IT也和数据存储系统有着某些联系。

2、数据量将迅猛增长

数据量的增长将是惊人的,每几个小时产生一个Terabytes的速度已经不足为奇了。

尤其是在绿色IT的影响下,显著降低主存储组件的能耗是很有必要的。未来几年我们将看到在固态硬盘领域有新的开发成果出现。与传统硬盘驱动器相比,固态硬盘没有活动部件,他们的处理速度更快更稳定,可以切换到低能耗模式,而且固态硬盘的每瓦性能效率更高,这也是固态硬盘一个最大的优点。如果固态硬盘的价格可以降到足够低,那么它将成为取代传统硬盘驱动器安装在高性能计算系统中的最佳选择。

如果能够实现这一点,高性能计算必将步入主流趋势

高性能计算将渗透到中小企业领域

集群多核系统的灵活结构——尤其是基于刀片技术——帮助高性能计算系统更广泛地渗透到中小企业领域。显然,数据中心会从低价位的小型高性能计算系统起步,然后根据他们的预算和应用需求逐渐扩展至更大型的系统。而且,越来越多的独立软件提供商也加入其中,通过他们的软件封装帮助企业更轻松地将高性能计算系统集成到他们的环境中。微软推出了可以取代Linux的Windows HPC Server,从而推动了高性能计算的采用率,为那些因为操作系统问题迟迟没有采用的用户提供超级计算机层级的性能水平。

最近出现的一个新名词——“集装箱”进一步丰富了高性能计算系统理念。这种解决方案的设计理念是根据需要精确地提供计算能力和存储空间。显然最终这将成为一种模块化统一解决方案,以“即插即用”的形式在短时间内增加超级计算机性能。唯一的问题是,如果集装箱是由卡车运输的话用户怎么办?

3、未来的发展趋势?

到2011年,劳伦斯利弗莫尔光电科学国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)将采用IBM开发的Sequoia系统,并从2012年开始运行这一系统。Sequoia配置了160万个Power处理器和1.6 PB的主内存容量,性能最高可以超过20 Pflops,将登上TOP500的榜首。从技术角度来看,这款系统是IBM BlueGene/P架构的进一步开发,将16核45纳米芯片技术与最新基于光纤通信的交换技术结合起来。BlueGene/P系统的耗电量为6 MW,能效为3000 MFflops/Watt,相当于BlueGene/P的7倍,基于Cell处理器的Roadrunner的5倍。

4、云计算

25年来Sun一直秉承“网络就是计算机”的原则。2009年云计算将让这一口号真正变成现实。6月23日即将在德国汉堡召开的International Supercomputing Conference ISC’09上,来自Googel、Amazon、Yahoo、微软、IBM、惠普和Sun的演讲者将共同探讨一个重要话题:“高性能计算&云计算——伙伴还是竞争对手?”在4个多小时的演讲中,这些专家将展示和探讨云计算是否将继续影响着IT基础架构设计和交付满足网络、业务、也别是高性能计算用户不同需求的方式。

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