2022年行業(yè)分析從山東大學(xué)高性能集群看HPC的發(fā)展趨勢

從山東大學(xué)高性能集群看HPC的發(fā)展趨勢HPC市場正發(fā)生著微妙變化。近日，浪潮為山東高性能計算中心供應(yīng)的基于刀片集群的天梭TS10000高性能集群系統(tǒng)已正式投入使用，擔(dān)當(dāng)著國家“211工程”、“985工程”等山東高校重大科研項目的計算工作。在計算平臺部署時用戶并未采納RISC產(chǎn)品做胖節(jié)點，而是選擇了浪潮八路服務(wù)器天梭TS850。自nehalem-EX發(fā)布以來，多路IA服務(wù)器取代non-x86服務(wù)器始終廣為人道，該項目作為這一趨勢的微小注腳，或許意味著，用不了多久，HPC市場將成為x86一家獨享的舞臺。

HPC的經(jīng)濟約束凸顯

山東高性能計算中心位于山東高校，不僅要擔(dān)當(dāng)山大不同學(xué)科的高性能計算服務(wù)，還對社會開放，涉及物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的十幾款應(yīng)用軟件，不同軟件的應(yīng)用特點千差萬別。如何依據(jù)不同的應(yīng)用特點設(shè)計好系統(tǒng)，對客戶、對廠商來說是一個重大的挑戰(zhàn)。

其實山東高性能計算中心比較典型的反映了當(dāng)前高性能客戶的需求特點。隨著中國快速步入HPC普及階段，科研、生產(chǎn)等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)PC依靠加深，高性能設(shè)備爆發(fā)式增長，HPC的投資效率、TCO等經(jīng)濟因素也納入客戶考慮范疇。

基于對高性能計算領(lǐng)域的深耕，浪潮為山東高性能計算中心供應(yīng)了基于刀片集群的天梭TS10000高性能集群系統(tǒng)，涵蓋雙路、四路、八路、GPU服務(wù)器豐富節(jié)點，能夠促進系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)器、存儲、應(yīng)用之間最大限度趨近協(xié)同運算，全面滿意了山東高校不同科研項目對不同應(yīng)用的高計算需求，計算峰值可達(dá)10萬億次。該項目具有水冷化、刀片化以及八路IA三個技術(shù)特點，最明顯的當(dāng)屬多路IA服務(wù)器天梭TS850的采納。

HPC迎來Nehalem-EX

相比于以往的IA平臺，Nehalem-EX更多內(nèi)核、更大內(nèi)存帶寬、更快直連架構(gòu)、更強RAS性能的注入，使多路X86有了質(zhì)的提升，綜合表現(xiàn)越來越接近于以往高高在上的小型機系統(tǒng)。多路X86勢如破竹，快速攻占HPC高地，從各大OEM廠商不斷推出系列產(chǎn)品的熱忱度也可見一斑。山大該項目的胖節(jié)點天梭TS850，就是中國第一款自主設(shè)計的八路服務(wù)器，采納緊耦合共享內(nèi)存、硬件分區(qū)等高端服務(wù)器技術(shù)，有64核心，128線程，性能強大，可用性極高。IA與Non-x86的新一輪戰(zhàn)斗打響了。

X86已經(jīng)把non-X86幾乎擠出了高性能計算領(lǐng)域，從今年的top500排行榜看，只有IBM的產(chǎn)品部分采納POWER處理器，安騰以及SPARC幾乎從這個領(lǐng)域消逝了。當(dāng)前只有極少數(shù)的高性能應(yīng)用需要SMP并行共享式內(nèi)存，比如ANSYS、ABAQUS等軟件，這雖然屬于HPC的邊角市場，但是也始終是小型機的固守市場，RISC的高擴展技術(shù)門檻把X86牢牢的堵在了門外。但是，多路nehalem-EX讓RISC的這塊陣地有失手的可能，從公開的數(shù)據(jù)看，Nehalem-EX在SPECint-rate2022、SPECfp-rate2022兩項測試中，成果是UltraSPARCT的2倍多，是power7的0.75倍，nehalem-EX已經(jīng)具有與non-X86同臺競技的力量。

但是從性價比角度來看，優(yōu)勢非常明顯。據(jù)intel的數(shù)據(jù)，采納nehalem-EX的高端系統(tǒng)總成本可以降低20%。而且依據(jù)市場整體數(shù)據(jù)也可以進行大體的推算，X86服務(wù)器和non-86服務(wù)器各占整體市場銷售額的半壁江山，但是x86服務(wù)器貢獻了整體銷量的95%以上，不難得出，non-86服務(wù)器的均價與X86的均價相差10多倍。而且，購買高性能計算的通常是高校、動漫基地、工業(yè)設(shè)計等客戶，并不像金融、電信等高端客戶那樣預(yù)算充分，不會單純追求計算速度，這就讓IA服務(wù)器的價格競爭力得到了充分發(fā)揮。

更為直接的是，nehalem-EX可以通過添加第三方掌握芯片的方式擴展到256路，在單機計算上X86的擴展性技術(shù)門檻也不復(fù)存在，RISC的最終一塊領(lǐng)地有可能丟失。

IA在高性能領(lǐng)域一統(tǒng)天下的勢頭，與其說是刻意與RISC競爭的結(jié)果，不如說是客戶拋棄了RISC。在計算技術(shù)還不發(fā)達(dá)的上世紀(jì)，用戶對于性能的追求超出了一切，所以，高擴展的RISC體系始終壟斷了整個高性能市場、甚至服務(wù)器市場。當(dāng)高性能