IDF2012高性能计算“高”到极致在“平衡”

  【天极网IDF2012专稿】2012年4月11日下午，Intel公司亚太区解决方案架构师David Scott 以至强E5为谈论载体，为高性能计算感兴趣者解析新的Intel至强E5-2600平台对高性能计算应用有效的成因以及使用Intel至强E5架构优化Intel软件开发工具实现并行计算的模式和案例。正常技术课程听下来，笔者在感慨高性能计算“无极限”的同时也意识到高性能计算落实到深处其实是“平衡计算”在使然。没有真实的“平衡”，一味追求计算能力的高超并不是帮助企业实现高效IT的有力路径。只有“平衡”的高性能计算才是高性能计算发挥极致所在。

  去年超算大会公布的最新全球高性能计算机500强排行版中，英特尔至强E5系列处理器首次登上TOP500榜单。而今年3月7日，至强E5全面发布，使得至强E5跃升为Intel高性能计算的代表。据David Scott介绍，Intel 提升改变HPC创新技术体现在杰出的性能、增强的稳定性、高能效和降低系统开销四个方面。

  【IDF技术课程图片：Intel解决方案架构师解析Intel高性能计算】

  笔者总结这些优点集合在至强E5身上，可一一对应相应的类目如下：

  【1】 杰出性能

  ★大内存支持 性能倍增

  Intel至强处理器E5-2600产品的每个处理器最多可集成8个内核，并能够支持多大768GB的系统内存，较前代产品而言，性能提升达到80%。

  ★AVX技术支持，性能不俗

  Intel至强E5-2600产品支持Intel高级矢量扩展指令集(AVX)，可以将财务分析、媒体内容制作和高性能计算等计算密集型应用的性能提高多达两倍。

  ★内建技术支持性能堪佳

  Intel睿频加速2.0技术，Intel超线程(HT)技术和Intel虚拟化技术等内建技术可以支持IT部门灵活、动态地提升基础设施的性能。通过内建技术的发挥，Intel至强E5处理器家族创下15项全新双路X86架构服务器世界纪录。

  【2】 增强的稳定性

  ★ 优越I/O技术

  Intel至强处理器E5-2600产品家族采用Intel集成I/O(英特尔IIO)和英特尔直接I/O技术,可以满足目前倍数增长的数据流量，并且能够更快向数据饥渴型应用提供数据和加大数据中心的带宽。IntelDDIO技术能够支持英特尔以太网控制器和适配器将I/O流量直接传输至处理器高速缓存，减少将其传输到系统内存的过程，从而降低功耗和I/O延迟。而该处理器产品还通过在微处理器中集成支持PCIExpress*3.0标准的I/O控制器来使延迟率比上一代产品降低30%。

  【3】 高能效和降低系统开销

  ★管理器支持 功耗控制轻而易举

  至强E5处理器能够支持Intel节点管理器和Intel数据中心管理器工具来监控和控制IT设施功耗，向系统管理控制台提供实时、精确的功耗的和热量数据。

  Intel至强E5-2600产品在SPECpower_ssj*2008上的能效得分比上一代Intel至强处理器5600产品家族高出50%之多。

  在此次主题课程上，David Scott指出了Intel的“真实应用负载计划”的应用。在笔者看来“真实应用负载计划”是对用户的关照体现，目的在于扭转用户“越高性能越好”的误区。此所谓笔者提到的“平衡”，这也是英特尔“平衡计算”重要理念组成。

  【Intel“真实应用负载计划”】

  去年，“平衡计算”是在高性能计算愈发受追崇的时候，Intel重点提出的内容。英特尔专家们认为，对于高性能计算应用而言，浮点的处理能力非常关键，经常被忽视的I/O与存储也得引起重视。目前，I/O性能无可厚非。很多用户片面地通过每秒多少亿次浮点计算能力或用Linpack值来衡量系统的性能，与存储的发展速度较慢，这是高性能计算亟需突破的点。由此，英特尔的“平衡计算”理念出现了。在CPU、I/O、存储之间寻求平衡，并在此基础上，促进系统性能、机房功耗和编程应用之间的平衡。

  英特尔的“平衡计算”理念衍生出来另一方面是扭转用户对真实应用工作负载的单纯追求高CPU的误区。2011年，英特尔主要推动用户对真实应用性能的理解，引导用户根据应用去查找需要的架构，让用户认清自身使用的真实应用刚工作负载的特征和性能潜力，对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使用应用性能。

  而不倒一年是时间里，2012年刚刚开启不久，Intel的“真实应用负载计划”就有相当多的案例，David Scott本次课程上也做了相应的发布。

  David Scott在其技术课程中的总结如下：

  【Intel高性能计算技术课程总结】

  此前，英特尔提出在2018年实现百亿亿级性能，且功耗仅比现有顶级高性能计算系统增加一倍的愿景。要实现这个愿景，功耗问题的考虑、系统稳定性的提升、软件系统设计，等等，是英特尔亟需破冰的技术，寻求与更多高性能计算社区、软件开发商合作仍然是英特尔未来有望创造奇迹的有效路径。说到底高性能计算“高”到极致，关键还在于能否做好“平衡”。做好平衡，Intel的自身努力不可怠慢，寻求多方合作也当引起Intel 重视，毕竟团结力量大。

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