美丽新世界 解读浪潮桌面超级计算机

传统超级计算机：“看上去很美”

   “盲目追求Linpack排名的炒作、无休止的价格战、热衷堆砌集群硬件规模，把软件和应用全推给客户、忽视对HPC应用人才培养，掠夺性策略..”在3月2日浪潮“倚天”万亿次桌面超级计算机发布会上，浪潮高性能服务器产品部总经理刘军讲解了国内高性能计算厂商所面临的困境。

传统超级计算机：“看上去很美”

    谈到高性能计算很容易让我们联想起刚刚过去的全球Top500超级计算机排行榜，位列榜首的IBM超级计算机“走鹃”计算速度超过千万亿次。“走鹃”共包含3456个Tri-Blade节点，占地面积557平方米，连接光纤长达91.7公里，每小时耗电达到3000度，总造价超过1.3亿美元。

    虽然并不是每台超级计算机都像“走鹃”有那样昂贵的身价，占用那样大的空间，但是总整体上来看，这些被安置于国家实验室、国家核安全局、高性能计算中心等关键部门，进行核研究、航空、能源、基因或者气候方面研究的超级计算机们免不了都具备“大块头、高能耗、高价格”这三道门槛，对于中小型科研单位、企业研发中心或者高校等同样需要高性能计算的客户来说，面对高价格和惊人的能耗，这些超级计算机仅仅是“看上去很美”。
   
    一直以来，传统的超级计算机通常采用将多台服务器通过高速局域网连接分布式运算的集群技术，在传统的集群架构下，系统计算性能的提升主要是通过叠加计算节点实现，而随着计算节点的不断增多，整个集群的采购成本、系统功耗和空间占用都会相应的增加，系统管理也会更加复杂。

    再从计算资源分配上来看，传统的超级计算平台造价昂贵，计算资源一般由多个计算项目和科研人员共享，随着计算需求的不断增加，而大多数科研院所也不可能永远都能有充裕的资金将集群升级，往往会出现计算平台拥挤的情况，造成计算效率的低下。这种平台模式就好像一辆公共汽车，所有的人员不得不一起挤。

    面对传统高性能计算的高门槛和应用中的瓶颈，传统的CPU集群方式已经无法满足革命性增长的数据需求，更为广泛的高性能计算用户需要体积更小、价格低廉、节能而应用方便的计算设备。当然，强大的硬件并不是用户追求的最终目的，充分发挥硬件的性能、获得强大的应用性能才是高性能计算用户的本意。

创新的桌面超算：浪潮“倚天”

创新的桌面超算：浪潮“倚天” 

    09年3月2日，业界首款万亿次桌面超级计算浪潮“倚天”正式发布，改变了超级计算机的传统模式，将超级计算机从庞大的实验室和计算中心转移到了用户的桌面，实现了超级计算机的低功耗和小型化，揭开了高性能计算普及化的新序幕。

浪潮“倚天”桌面超级计算机

    首先从架构上来看，浪潮“倚天”桌面超级计算机打破了以往CPU集群的高性能计算思路，联合GPU的发明者NVIDIA，采用“CPU+GPU”的协同加速构架，CPU专职用于逻辑选择、判断跳转和I/O通信计算，GPU专职计算密集型、高度并行的计算任务，使CPU和GPU计算资源合理的分配，计算力被充足释放，计算性能达到从几倍到几百倍的增长。

“CPU+GPU”的协同加速构架

    有数据显示，占整个高性能计算市场75%的需求，集中在64节点以下、运算速度4万亿次左右的高性能集群。浪潮“倚天”采用了新一代NVIDIA Tesla Gpu，每颗Tesla Gpu集成14亿个晶体管、240个处理器内核。浪潮“倚天”计算速度最高可达4万亿次，完全满足大部分高性能计算市场的需求。

    再从价格上来看，计算能力在4万亿次的传统集群价格在几十万到数百万不等，而浪潮“倚天”的价格只有5万元，远远低于传统高性能集群，对于以往计算资源紧张的小型科研院所、高校和企业，可以为每个项目组配备一套，可以在低成本下解决计算资源不足的问题，降低了超级计算机应用的门槛，推进了高性能计算的普及。

    再从体积和能耗上来看，传统高性能集算集群由于体积庞大、管理复杂，需要大型的机房，能耗也非常惊人。而浪潮“倚天”体积只有普通工作站大小，能耗小于1000w，噪音在20至40db，实现了将超级计算机从机房到桌面的迁移，降低了配套设施的成本，满足一些移动性、时效性要求较高的医学成像、石油勘探等应用需求。

    浪潮“倚天”桌面超级计算机的推出在低成本的范围内实现了万亿次计算性能的突破，解决了成本和计算峰值的矛盾，破解了系统功耗、体积、噪音、便携性等一系列难题，降低了高性能计算应用的门槛，为高性能计算发展开辟了新的天地。

客户应用价值为导向

客户应用价值为导向

    日本东京工业大学GSIC（全球科学信息与计算中心）的TSUBAME超级计算机采用了680块NVIDIA Tesla GPU，在Linpack测试中达到77.48TFlops，在08年的全球超级计算机Top500中排名第29。

    从这个例子可以看出采用“CPU+GPU”的协同加速构架在高性能计算领域的美好应用前景，从万亿次到百万亿次，CPU+GPU构架也可以为不同层面的用户提供不同的解决方案，打开了CPU路线外的高性能计算新视野。

    但是，浪潮认为，国内高性能计算应用还处于起步阶段，用户最看重的问题不是采用何种技术，而是是否能实现实际应用。所以中国的高性能计算要想真正跻身于前列，衡量的指标应该是应用的效能而非计算机的性能。未来能否更好地拓展高性能计算的应用将是关键。

    只有硬件的创新是远远不够的，我国高性能计算应用落后的根本原因在于应用的落后，技术创新和应用推动是相辅相成缺一不可。对此浪潮针对“倚天”桌面超级计算机和未来的系统计算架构产品将发起一场应用推广战役，包括应用工具开发、用户培训和教育以及软件移植，让用户实实在在的享受“用得好、用得上”的高性能平台，推动中国高性能计算的普及化。

    浪潮在08年取得了优异的成绩，在国内市场取得了十三连冠，其中“差异化创新”是浪潮取得稳定增长的一个重要原因。在新的桌面超级计算机产品上，差异化创新还会延续，不过这种创新更多的体现在客户的应用价值上。

浪潮高性能服务器产品部总经理刘军与浪潮集团技术总监胡雷钧接受记者采访

    对此，浪潮高性能服务器产品部总经理刘军先生在接受记者采访时表示：“差异化创新不仅仅体现在产品的规格上，我们在高性能计算差异最大是在客户的应用价值上，客户的应用价值是我们最关注的，也是因为这个价值我们不断在做，浪潮才会取得大幅度的增长，这个策略将会一直在往下走。”