创新驱动云时代 三大计算安天下

创新驱动云时代 三大计算安天下

       在获取合作伙伴与用户青睐的同时，还有一个现象值得关注，那就是从至强? 7500处理器开始，RISC架构处理器及服务器制造商就一直在重申自身系统或解决方案的应用价值，并在性能、RAS特性和应用体验方面与英特尔架构产品展开比较，而这在此前是非常罕见的，或许也从侧面说明了目前英特尔架构产品给它们带来的竞争压力。

       暂且放开眼前的竞争，瞄准未来，英特尔认为关键业务计算的发展路径是与云计算融合，即企业的关键业务运行平台未来将迁移到云计算平台上去，这种迁移带来的优势是让关键业务应用可以更加迅速、动态地分析云端收集和流动的数据，进行更深层次的商机发掘，而挑战则是如何在整个云计算平台的基础上维系关键业务应用所特别需要的较高性能及RAS特性，为此，英特尔的创新引擎已经开动。

2018冲刺百亿亿次? “不管你信不信，反正我信了！”

       从PETAFLOPS（每秒千万亿次浮点运算）到EXAFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），十年内就让计算机系统的性能提升数百倍？！相信它，这是一个可以实现的奇迹，因为在高性能计算市场总会有这样的奇迹，当然，开放架构、特别是英特尔架构对于高性能计算技术发展的鼎力支持也是必不可少的助力。

       至强? 处理器与集成众核架构协处理器的互补，就是英特尔为造就计算机系统性能提升数百倍而铺就的路径。其中至强?　处理器主要用于处理各种通用的任务，而基于集成众核架构的协处理器则专攻各种高度并行的工作负载。采用这一组合的原因是目前的通用处理器在处理高度并行负载时能效表现不够理想，如果要用它们构建一个百亿亿级系统，那么消耗的电能很可能需要相当于一个中大型城市数百万家庭的用电量。

       虽然未来至强? 处理器未来将不再是英特尔架构高性能计算系统里单一的芯，但它仍将担负主处理器和整个平台核心的职责，因此英特尔也在不断优化它的并行处理性能及I/O性能，在11月中旬发布的2011下半年全球高性能计算机500强（TOP500）排行榜上，就有10套系统采用了至强? E5处理器，原因就是它是全球首款在芯片内集成PCI-E 3.0规格的服务器处理器，可提供双倍于PCI-E 2.0规格的互连带宽，在高性能计算系统内部节点增多的情况下，实现更高效率的性能扩展与数据传输。此外，得益于内置高级矢量扩展指令集，在浮点运算性能测试中比上一代产品高出1.1倍的成绩，也让它迅速获得了高性能计算用户的青睐。

       与至强? 处理器需要兼顾多种任务，必须居中指挥调控的角色不同，基于英特尔? 集成众核架构的协处理器只需一心一意地加速处理高度并行的工作负载即可。在11月举办的2011年超级计算大会（SC11）上，该产品（代号为Knights Corner）已经进行了现场演示，并创下了首次以单颗芯片输出高达1 TFLOPS双精度浮点性能的世界纪录。与其高性能交映生辉的是它对于既有x86应用程序，编程模型和编程工具的兼容能力。这一点是目前其他加速器难以实现的，因为它们都需要用户根据加速器的架构特征以及与之相配套的编程语言和工具对原来的高性能计算应用程序进行修改、甚至是重新编译，需要用户投入很大的人力、物力和时间成本。

       有至强和集成众核架构协处理器双管齐下，高性能计算系统用硬件平台性能飙升将成定局，但如何更有效地利用这些性能又成了焦点话题。在这一层面，英特尔于2011年的最大贡献是帮助很多国内行业用户认识到了真实应用工作负载的理念，即要认清自身使用的真实应用工作负载的特征和性能潜力、其对于高性能计算硬件平台的需求，并通过软件和系统调优来实现最佳实用应用性能。该理念的普及可以改变以往高性能计算用户以基准测试程序来指导系统选型、部署、应用和优化的状况，以防止系统测试成绩拔尖，实际应用表现不佳这种“中看不中用”或“本末倒置”情况的出现。以上海交通大学为例，它就在英特尔的帮助下对自身实际运行的与等离子物理研究相关的PEIC应用进行了一系列的分析和代码调优，结果一举收获了40%的应用性能增长。

       在推进上述技术及应用理念创新的同时，英特尔也在思索和研究高性能计算平台与云计算平台的融合，此前业界曾以云计算平台会因实施虚拟化导致较大性能额外开销作为其不适于承载高性能计算应用的理由，但就目前开放架构虚拟化软硬件技术的发展步伐来看，这个障碍很快就能被克服，而且英特尔及其部分客户已开展了一些实验，例如美国国家航空航天局（NASA）就测试了基于英特尔万兆以太网技术的高性能计算云计算平台，结果证实其在网络互联上的性能要比同样基于该平台、没有实施虚拟化的传统高性能计算平台更为强悍，或许这样的试验只是开端，但随着未来英特尔架构产品技术的进一步创新和发展，在云平台之上运行和融合标准云计算应用、关键业务应用和高性能计算应用很可能就不再是遥远的设想，或许在实现2015云愿景之后，英特尔就将引领整个产业走向真正的、对应用无所不包的“大云”时代。