英特爾：如何就緒下一代高性能計(jì)算

　　高性能計(jì)算集群規(guī)模在迅速擴(kuò)大，系統(tǒng)的復(fù)雜性也在不斷提升，更多的不確定性也需要在未來進(jìn)行更多創(chuàng)新。“這需要從根本上進(jìn)行改變。”英特爾數(shù)據(jù)中心事業(yè)部技術(shù)計(jì)算部，技術(shù)計(jì)算云和客戶端總經(jīng)理FrankSoqui在接受ChinaByte比特網(wǎng)記者的采訪時(shí)表示，“高性能計(jì)算并不僅僅是在實(shí)驗(yàn)室里研發(fā)、在科研圈子里運(yùn)行，更要應(yīng)用到商業(yè)、醫(yī)療等多種不同的領(lǐng)域中去。而要在不同行業(yè)中越來越‘密合’地使用高性能計(jì)算，這就必須實(shí)現(xiàn)代碼現(xiàn)代化?，F(xiàn)在，英特爾正在建立一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，從處理器、存儲(chǔ)、功耗、代碼現(xiàn)代化等多個(gè)模塊，從芯片、系統(tǒng)到互動(dòng)等不同的層面來考慮這一綜合解決方案?！?/p>本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/266289.htm

　　為下一代高性能計(jì)算就緒軟硬件

　　而在具體的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上，英特爾于今年6月披露了新一代至強(qiáng)融核處理器計(jì)劃，以及與之相搭配的英特爾OmniScaleFabric全新互連技術(shù)。新一代產(chǎn)品不但延續(xù)了現(xiàn)有至強(qiáng)融核協(xié)處理器與至強(qiáng)處理器在軟件上的兼容性，還有望將性能提升到3TFLOPs(雙精度浮點(diǎn)計(jì)算);并能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)不同組件間更快速度、更高帶寬與更低延遲的互連，可有效改善此前制約系統(tǒng)性能提升的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。

　　此外，有助于大幅提升網(wǎng)絡(luò)通信效率的英特爾萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)及硅光子通信技術(shù)，以及能夠顯著加速數(shù)據(jù)讀寫速度的英特爾固態(tài)硬盤產(chǎn)品線等，也都已準(zhǔn)備就緒，有望在高性能計(jì)算領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，它們將更好地幫助協(xié)調(diào)和管理數(shù)據(jù)中心資源，更好地支持和響應(yīng)企業(yè)用戶最終應(yīng)用和服務(wù)。

　　實(shí)際上，硬件并行的發(fā)展技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了軟件在并行技術(shù)方面的發(fā)展。為此，英特爾在軟件方面投入了大量精力，包括利用矢量化加速并行技術(shù)的發(fā)展。英特爾中國(guó)區(qū)平臺(tái)產(chǎn)品事業(yè)部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理湯煒偉先生表示，在標(biāo)準(zhǔn)并行編程模型基礎(chǔ)上，需要考慮硬件如何與軟件無縫兼容、處理器性能如何適應(yīng)應(yīng)用變化，包括內(nèi)存和存儲(chǔ)、能耗、高速互連、可靠性和彈性等方面都需要進(jìn)行改變。

　　“代碼現(xiàn)代化是未來并行計(jì)算的必經(jīng)之路。進(jìn)行代碼現(xiàn)代化的最好方式是在開源系統(tǒng)里運(yùn)用C++，或者啟用這樣的編程語(yǔ)言做并行架構(gòu)，充分利用越來越多的多核的潛在優(yōu)勢(shì)，來同時(shí)推動(dòng)矢量化的發(fā)展?！庇⑻貭柤夹g(shù)計(jì)算部技術(shù)計(jì)算營(yíng)銷總監(jiān)HugoSaleh表示，“實(shí)現(xiàn)代碼現(xiàn)代化的最佳方式是開放標(biāo)準(zhǔn)編程。英特爾不僅有非常復(fù)雜精密的工具包，在并行計(jì)算中心，還邀請(qǐng)專業(yè)人士和高等院校的研究人員來編寫編碼，讓所有的參與者都可以獲益?！?/p>

　　此前，英特爾首席軟件講師兼英特爾軟件開發(fā)產(chǎn)品總監(jiān)仁達(dá)敬曾表示，目前軟件的并行效率還有很大的提升空間。“目前的編程語(yǔ)言當(dāng)中，并行編程準(zhǔn)備得最充分的是Fortran語(yǔ)言，其次是C++。這其中的一個(gè)重要原因就是英特爾提供了TBB(TreadingBuildingBlock)軟件產(chǎn)品，去幫助大家實(shí)現(xiàn)多樣化的并行?！比蔬_(dá)敬說，“英特爾也在考慮，如何幫助C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)和完善并行編程的功能和特性。英特爾還開發(fā)了CilkPlus工具。不僅如此，英特爾還在考慮如何將Fortran變形編程的一些特點(diǎn)移植到C語(yǔ)言當(dāng)中去?！?/p>

　　打造下一代的高性能計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)

　　如果要將高性能計(jì)算普及到更多行業(yè)，是否意味著的中小規(guī)模的高性能計(jì)算集群會(huì)有非常廣闊的市場(chǎng)前景?澳汰爾(Altair)公司的中國(guó)區(qū)總經(jīng)理劉源先生給出了肯定的回答。該公司是一家在CAE建模、仿真、可視化、優(yōu)化、計(jì)算資源與載荷調(diào)度管理等方面提供一攬子解決方案的公司。他在接受ChinaByte比特網(wǎng)記者的采訪時(shí)表示，“從CAE軟件供應(yīng)商的角度而言，中小規(guī)模的高性能計(jì)算應(yīng)用會(huì)有很大的發(fā)展。我們用戶中有很多中小企業(yè)應(yīng)用高性能計(jì)算方案來解決問題;而一些大企業(yè)當(dāng)中科室也會(huì)利用中小規(guī)模的高性能計(jì)算方案來處理小節(jié)點(diǎn)的問題?！?/p>

　　但是，高性能計(jì)算的應(yīng)用畢竟還是有一定的門檻，在軟硬件都已經(jīng)就緒的情況下，產(chǎn)品和技術(shù)如何形成可行的方案在用戶端實(shí)施，還有賴于OEM和合作伙伴的接力。而在現(xiàn)階段推動(dòng)高性能計(jì)算普及化的同時(shí)，合作伙伴還必須兼顧應(yīng)用的定制化趨勢(shì)。HugoSaleh先生在會(huì)上指出：“英特爾通過細(xì)化自身的服務(wù)器渠道，從定制化和商品化相輔相成的角度，旨在全面滿足渠道伙伴和用戶的新需求?！?/p>

　　針對(duì)定制化的需求，英特爾推出了渠道解決方案“菜譜”，收集并整合面向大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、高性能計(jì)算、智慧城市等特點(diǎn)應(yīng)用和需求的熱點(diǎn)，通過英特爾實(shí)驗(yàn)室的開發(fā)投入，提煉共性的產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)資源幫助合作伙伴實(shí)現(xiàn)相應(yīng)解決方案，并最終推廣到市場(chǎng)滲透到各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用中去，與渠道共成長(zhǎng)。

　　而為了讓基于開放架構(gòu)的高性能計(jì)算技術(shù)和解決方案擴(kuò)展、深植到更多行業(yè)，迎接超算的普及化趨勢(shì)，英特爾則推動(dòng)了ICR(IntelClusterReady)項(xiàng)目。該項(xiàng)目的認(rèn)證將為合作伙伴辦提供一個(gè)更加簡(jiǎn)便易行的系統(tǒng)，用于管理構(gòu)建在英特爾架構(gòu)上的服務(wù)器計(jì)算集群，該計(jì)劃將采購(gòu)和使用新平臺(tái)變得更加簡(jiǎn)便：選購(gòu)經(jīng)過IntelClusterReady認(rèn)證的應(yīng)用軟件和集群系統(tǒng)，可以確保硬件平臺(tái)和軟件應(yīng)用之間的互操作性，并迅速收獲性能方面的提升，并兼顧在平臺(tái)穩(wěn)定可靠方面的需求。

　　截至到目前，已有近100家軟硬件廠商加入了英特爾ICR計(jì)劃，包括系統(tǒng)廠商、軟件廠商以及集成商等。劉源先生表示：“ICR項(xiàng)目為軟件和硬件之間建立起了前所未有的互操作性，幫助我們獲得性能提升和穩(wěn)定可靠的平臺(tái)，并最終實(shí)現(xiàn)為客戶提供切合需求的解決方案。除此之外，我們和英特爾的緊密配合，及時(shí)加入最新的英特爾硬件支持，比如至強(qiáng)融核處理器，使得軟件和硬件能夠發(fā)揮最好的性能和最新的特性。”

　　劉源舉例說，澳汰爾公司很多的應(yīng)用軟件都已經(jīng)經(jīng)過了ICR認(rèn)證，并且與英特爾一起在應(yīng)用上進(jìn)行了非常多的調(diào)優(yōu)工作。“我們的RADIOSS應(yīng)用已通過了至強(qiáng)融核的應(yīng)用認(rèn)證和調(diào)優(yōu)，在融核系統(tǒng)上的性能優(yōu)化之后提高了2.5倍;而在傳統(tǒng)的至強(qiáng)E5v3上，其速率是前一代v2版本的1.43倍。”

　　小結(jié)

　　在高速發(fā)達(dá)的信息時(shí)代，如何讓領(lǐng)先的高性能計(jì)算技術(shù)與產(chǎn)品充分發(fā)揮其價(jià)值，落實(shí)解決方案并挖掘應(yīng)用新機(jī)遇，使得計(jì)算力在科學(xué)、工程中，更好地解決人類共同面臨的重大問題，已成為中國(guó)乃至全球高性能計(jì)算領(lǐng)域探討和求索的熱點(diǎn)。正如FrankSoqui在2014年英特爾高性能合作伙伴峰會(huì)上的發(fā)言所示，“高性能計(jì)算將是算解未知之謎的未來發(fā)展之路。英特爾立足領(lǐng)先的技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合廣泛的生態(tài)系統(tǒng)支持，不斷地借助計(jì)算力來驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科學(xué)探索的發(fā)展。”