ARM與GPU構(gòu)建百億億次超級計算機(jī)暢想

在過去的SC11大會上，我們已經(jīng)看到多個與ARM服務(wù)器相關(guān)的產(chǎn)品，例如ARM芯片新貴Calxeda宣布其能耗為5瓦的EnergyCore ARM芯片，以及該公司與x86服務(wù)器巨頭HP的合作伙伴關(guān)系。ARM架構(gòu)表現(xiàn)已經(jīng)越來越突出，但其痛苦而緩慢的64位改造進(jìn)展預(yù)計將于2014年完成。

即便是與最為節(jié)省能耗的x86芯片相比，ARM處理器所使用的功率還要小得多，因此眾多學(xué)者專家們一致認(rèn)為ARM處理器是解決大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施問題的最終答案。但是，當(dāng)談及企業(yè)和高性能計算(HPC)處理瑣事時，ARM并沒有輕易地來承擔(dān)。32位版本的系統(tǒng)無法處理足夠的內(nèi)存，所以ARM芯片及其指令集在服務(wù)器應(yīng)用上缺乏與主流x86處理器一較長短的底氣。

但是把ARM芯片和GPU的大規(guī)模數(shù)字計算能力相結(jié)合，就有可能會兼顧HPC和分析處理兩種類型的應(yīng)用：非常高效的能耗和密度而無需任何性能妥協(xié)。類似的做法已經(jīng)開始應(yīng)用于構(gòu)建exascale超級計算機(jī)，能耗的成本已成為構(gòu)建exascale系統(tǒng)過程中的巨大障礙。

勃朗峰計劃出爐

在SC11大會上，NVIDIA公司宣布了相關(guān)重大進(jìn)展。首先，公司談及歐洲的勃朗峰計劃(Mont-Blanc project)，該計劃的目標(biāo)是使用超節(jié)能的商用組件開發(fā)一個歐洲的exascale級別超級計算機(jī)，并與全球超級計算機(jī)500強(qiáng)的超算機(jī)想媲美。勃朗峰計劃將主要依賴于NVIDIA公司的Tegra ARM處理器以作為GeForce GPU加速器的流量控制。第一臺原型機(jī)將配有256個ARM處理器以及大量的NVIDIA GPU。

明年將發(fā)布的CUDA ARM開發(fā)工具將包括一個有四核NVIDIA Tegra 3 ARM處理器和支持CUDA技術(shù)GPU的主板，以及千兆以太網(wǎng)、SATA和USB端口，其價格與其他詳細(xì)信息還未公布。

ARM與GPU(或者其他專門的加速器)的組合將能夠迎接x86巨人在科學(xué)技術(shù)計算領(lǐng)域的最強(qiáng)有力挑戰(zhàn)。誠然，現(xiàn)在還沒有一個ARM HPC軟件系統(tǒng)，盡管HPC用戶通常都不太愿意在新技術(shù)上涉足太多，但如果最終結(jié)果是更高性能和更低成本，他們還是會很高興來建立和優(yōu)化自己的軟件的。如果這一組合能夠在HPC成功地證明自身，那么其商業(yè)化并開始出現(xiàn)在企業(yè)數(shù)據(jù)中心將只是一個時間問題。