高性能HPC的经济学考量

来源 :中国计算机报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingzhe009
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  高性能计算一直是资源耗费巨大的游戏,但我希望业界在花大价钱追求性能突破的同时,也能关注性能价格比、性能空间比、性能功耗比的提升。毕竟,我们这个资源日益匮乏的星球已经够热了,可用的空间也越来越少了。
  
  最近几周及未来一个月内,我们已经或即将在IBM、Intel、SGI、富士通、曙光等厂商主页
  看到它们在高性能计算机方面的最新成果。其中,IBM预计最新的Roadrunner有望突破每秒一千万亿浮点运算的关口,Intel和SGI则预期为NASA研制的Pleiades同样能突破每秒千万亿次浮点运算性能;富士通将为JAXA研制的HPC将达到每秒一百三十多万亿次浮点运算处理能力;曙光即将发布的曙光5000则是我国首台性能超过每秒百万亿次浮点运算的高性能计算机。
  在为计算技术获得里程碑式突破喝彩的同时,笔者作为关注这一领域的媒体人,还觉得有必要为近些年来的HPC成本算个经济账。
  毫无疑问,高性能计算一直是资源耗费巨大的游戏。首先来看看在2003年稱雄全球的NEC“地球模拟器”,使用传统的向量机架构,占地约2580平方米,耗资约4亿美元,性能达到每秒35.6万亿次浮点;然后是目前称雄全球的IBM BlueGene/L,使用大规模并行处理架构,占地约300平方米,耗资约5亿美元,性能达到478万亿次浮点。短短五年间,从地球模拟器到BlueGene/L,高性能计算机的空间占用缩小到1/3,性能提升13倍,性价比提升约11倍,总功耗缩减到1/20,的确是做到了物美价廉。
  而从目前公布的信息来看,Roadrunner和Pleiades在性价比和功耗上与BlueGene/L相比,似乎并未取得突破——性能虽然高出2倍有余,但造价也高出2倍。其主要原因与二者采用集群架构,使用了海量x86处理器(Opteron和Xeon)有关,这一技术特性决定了二者的成本和功耗将是采用PowerPC处理器和MPP架构的BlueGene/L的若干倍。
  实际上,在全球和IT业界日益关注绿色、环保等话题的时候,高性能计算业界也有一些这方面的尝试,例如国内的澜起科技就在降低FBD内存(广泛应用于高性能计算机的内存)功耗方面作出了成熟产品,根据上海超算中心的估算,到下半年上马每秒约200万亿次浮点运算性能的HPC时,澜起科技的技术将能每年为这一系统节约数百万元的电费。而国际上类似的研究和产品也有一些,只不过还未引起人们的广泛关注。虽然有吹毛求疵的嫌疑,但我希望业界在追求性能突破的同时,也能关注性能价格比、性能空间比、性能功耗比的提升,毕竟,我们这个资源日益匮乏的星球已经够热了,可用的空间也越来越少了。
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