日前，2008年全国高功用核算学术年会在无锡举办。从本次年会上咱们能了解到高功用核算技能的哪些盛行和开展趋势?在高功用核算中又面对哪些妨碍和应战呢?本报记者对此进行了深度报导。
多核异构大势所趋编程形式是要害
多核和多核异构体系越来越遭到超大规划核算机的喜爱，如前不久发布的全球高功用核算TOP500排名榜首的IBM的Roadrunner便是把自己的Cell和AMD的皓龙处理器混合在了一同;在芯片层面，包含英特尔、AMD和nVIDIA等都在研发异构多核或众核芯片。例如AMD提出的CPU+GPU的Fusion，nVIDIA的Tesla等。
众所周知，在当时的高功用核算体系和运用中，绝大大都是x86架构的处理器和运用，跟着高功用核算体系功用的不断进步，多核和重核异构体系在满意高功用核算的某些特别运用的时分体现出比较超卓的功用。例如关于寻求浮点运算功用的运用来说，GPU(图形处理芯片)的速度要远远高于传统的 CPU(中央处理器)，这也是为何AMD和nVIDIA公司以为，在未来的高功用核算中GPU或许CPU+GPU会终究替代CPU。但从现在运用软件的编程形式来看，大都编程东西和运用仍然是根据x86架构，所以要想充沛发挥出GPU或CPU+GPU的功用，改动传统的编程形式至关重要。对此，AMD公司我国区高档技能司理刘文卓在其《未来是CPU和GPU的融聚》的主题讲演中也供认，现在编程形式是多核异构体系面对的最大应战。那么多核异构是否是高功用核算的开展方向呢?
英特尔公司高功用核算软件司理SanjayGoil博士对记者讲，英特尔必定会做异构的多核芯片，但与对手“异构的内核，异构的编程环境”不同，英特尔会坚持走“异构的内核，相同的编程环境”这样一条路途，也便是说，不管是哪种内核，所运用的编程形式都应该是相同的。尽管现在业界现已呈现了一些异构体系，但这些异构体系除了在Linpack测验时有较超卓的体现，在实践运用中并不好测验，因而需求强壮的软件东西的支撑，下降异构环境下的软件编程难度。
英特尔我国公司亚太客户呼应团队技能司理何万青博士称，现在英特尔的高功用核算开发东西可用于剖析和优化已有MPI编程形式的功用。一同英特尔也发布了自己的MPI2.0，接口不变，编程形式不变，但愈加合适多核环境，在进程与内核之间能够完结更好的绑定。别的英特尔针对OpenMPI在与业界同伴进行协作。
从对与会厂商的采访和现在高功用核算的现状看，根据相同编程形式的多核异构应该是未来高功用核算体系最切实可行的路途。而选用CPU+GPU的异构体系，改动业界盛行的编程形式的难度很大。至于未来会怎样，充满了不确定性。
能耗是应战技能寻求打破
在高功用核算范畴，用户关于核算功用的需求是无止境的，这使得核算机体系的规划越做越大，体系功耗也成为超级核算机开展面对的严重应战。
以中石油的核算处理中心为例，从2002年到2007年CPU从340颗增长到13308颗，增长了近40倍。其运算才能最初是189亿次/秒，现在高达 139万亿次/秒，短短5年间处理才能获得了质的腾跃。正是因为有了强壮的核算才能，处理中心在冀东南堡油田的发现进程中发挥了至关重要的的效果，为油井方位的挑选供给了重要的根据。据统计，2005年处理中心有1500个CPU时，电费是334万元;2006年CPU添加到2300颗，电费到达492万元;2008年电费至少需求1500万-1700万元。
除了处理器之外，内存及其功耗的添加也值得重视。跟着制作工艺的改进，内存容量越来越大，速度越来越快，价格越来越低，与CPU一同推动了核算才能的快速增长。但与此一同，咱们也要为之支付更多的电费。现在干流的DDR2和FBD内存均已到达10W这个量级，以至于咱们不得不为内存的散热感到头痛;其次是芯片组和外围设备，因为CPU和内存频率不断进步，这就要求和它们协作的芯片组、总线和外围设备在更高的频率下作业，以充沛发挥功用，而更高的频率意味着更多的电能耗费。对此，国家并行核算机工程技能研讨中心、我国工程院院士金怡濂告知记者，体系功耗是超级核算机开展面对的重要应战，当今全球百万亿次级超级核算机体系功耗在1000千瓦左右。一台千万亿次超级核算机体系的功耗能到达数兆瓦，每年的电费开支高达数千万元。因而，未来的超级核算机必须在节能方面有新的技能打破。
此外，Gartner预言，在接下来的几年里，世界上一半左右的数据中心将受电力和空间的束缚，能耗会占到一个IT部分预算的1/3。IDC也表明，IT 安排能耗的花费将到达硬件花费的1/4。以往高功用必定高功耗的年代现已曩昔，点评高功用核算体系的好坏要看功用，更要重视能效。
鉴于此，现在许多厂商现已将下降高功用核算体系的能耗和绿色核算作为尽力的方向。例如处在高功用核算工业链上游的处理器厂商英特尔就在制程工艺上选用了最新的45纳米技能，这不仅从晶体管层面处理了漏电问题，并且还能够让芯片做得更小，功用更高，这使得45纳米产品能够用较少的时刻完结相同的使命，然后削减动力的耗费。
别的，英特尔也在芯片中不断增强动力办理功用，如对能耗按需办理，把不忙的处理器核的功耗下降，以便进步繁忙的处理器核的主频。而在根底架构方面，英特尔以为必定要和整个工业的同伴进行一起协作才能让整个生态体系一起走向绿色核算。
个人HPC呼之欲出运用价格决议商场
特别值得一提的是，在此次年会上，个人高功用核算机也遭到了广泛重视。我国科学技能大学陈国 良 院 士 在 大 会 上 做 了《PHPC：一种遍及型高功用核算机》的陈述。他指出，高功用核算的一个开展方向是可扩展体系，当时首要是研讨千万亿次核算的要害技能;而另一个开展方向便是遍及型体系，他们为此提出了称为PHPC(PersonalHighPerformanceComputer)的个人高功用核算机技能。
其实，近年来个人高功用核算机一直是核算机范畴的热门，跟着核算机在出产和作业中被广泛运用，人们对核算才能的要求也越来越高。但现有机架式和刀片服务器首要瞄准的是大型客户，从性价比视点剖析，中小规划运用并非其强项，并且其适用性和易用性也不能满意许多中小企业用户的需求。
因为制作工艺的改进和多核技能的运用，CPU的处理才能现在现已到达一个适当高的水平。跟着四核的遍及，一个双路体系即具有八个内核的单台服务器的处理才能得到极大进步。互联技能也在迅速开展，万兆以太网、Infiniband、PCI-ESwitch的许多运用使CPU能充沛发挥强壮的核算才能，许多曾经需求几十台服务器的运用现在在几台机器上运转能够了。技能的开展和商场的需求呼喊新的产品，也便是所谓的个人高功用核算机，这个概念很早就被提出来了，但直到最近商场上才呈现真实的产品，例如，Tyan的飓风系列，Vxtech的PersonalClus-ter。
