随着2011年这一页即将翻过去,是时候给2012年的HPC领域做一些预测。基本上,我期望2012年会继续朝向我们在过去几年里已经预测的发展方向进行,即GPU计算成为主流,更平价的高性能计算能力在世界各地越来越多地被采用,中国就是很好的例证。然而,也可能有一个或两个异军突起的新趋势。 

排行榜上更多的flops

这里没有大的惊喜。到2012年年底,在世界排名前10位的超级计算机将主导10 petaflop以上的机器。目前,日本的K电脑是这个星球上唯一的两位数petaflop超级计算机。不过10 petaflop以上的超级计算机 ——Blue Waters (NCSA)、Sequoia (LLNL)、 Titan (ORNL)、 Mira (ANL) 和 Stampede (TACC) 等预计在2012年下半年开机。

上面提到的大机器都是美国为基础的系统,但如果在榜单上看到一台或者两台中国的超级计算机在年底前达到10 petaflop的境界也不会太吃惊。在任何情况下,多petaflop系统在美国的普及将有利于重新建立美国在超级计算领域里的的领导者地位。

同时,希望中国继续扩大其在超级计算机中的份额。到明年11月,我猜测,中国将要求在世界500强系统中超过100。另一方面,欧洲,看起来在2012年由于经济衰退,可能在HPC方面缩水,直到政府重新建立他们的财政基础。在美国,联邦政府对大件HPC方案(例如,UHPC)的花费可能也会因为对研发投资的政治热情减退而受到约束。 

GPU的规则

加速器,尤其是图形处理器GPU,将持续侵蚀HPC。我期待NVIDIA推出其下一代开普勒处理器将是2012年在这一领域的最大新闻。开普勒看起来将不迟于2012年下半年发布,这正好可以让Cray用在橡树岭国家实验室的Titan超级计算机上。

英特尔的集成众核(MIC)在Knights Corner上的初次亮相估计要到2013年年初才会投入生产。但是TACC的Stampede超算系统将会在2012年年底使用MIC的早期版本。这不会阻止英特尔今年将收获一些超级计算机的MIC定单。

与此同时,AMD应该推出其最新和最伟大的Radeon图形处理器作为HPC新一代FireStream产品。我说的是“应该”,因为鉴于最近没有多少关于FireStream团队的活动新闻。我在怀疑AMD是否计划继续规划这条产品线。即使AMD更新FireStream部件,但我怀疑会得到多少关注,因为没有太多人关心OpenCL——AMD的首选GPU计算架构。但是,在Radeon架构上采用一个CUDA接口可能改变这个游戏。 

我们现在都是大数据供应商

 利用HPC进行大型数据分析在2011年是热门应用,而这个热度就持续延烧到2012年。IBM Watson的首次亮相就是在一台超级计算机上演示客制化分析的威力。目前这项技术已经应用到医疗分析,未来会带来客观的利润前景。

在2012年,更多的HPC厂商将尝试利用其在并行体系架构和快速存储方面的优势来抓住大数据的客户,甚至连Cray这样超级计算机的翘楚也想有所动作。为了寻求在商务分析领域里的扩展,他们也开始与在这个领域里有经验的公司合作,如SAS,Cloudera等等。关键硬件技术看是固态存储;关键软件技术是Hadoop,尤其是 variants搬移。 

以太网浪涌

经过多年10,40和100 GbE技术和产品的巩固,以太网现在可能真正为高性能计算的黄金时间做好了准备。去年,TOP500系统里采用10 GbE作为互联网连接的数量从7增加到14,如果它再次在2012年翻了一番,我也不会感到惊讶,不信今年可以关注像博科,思科,Mellanox等做一些大的高性能计算相关的以太网的公司信息。

同时,FDR InfiniBand起步变缓。虽然目前在Mellanox公司的产品设置里带宽QDR的近两倍,延迟也是再好不过,但QLogic尚未引进的FDR InfiniBand产品,所以现在的技术是一种单一来源解决方案。此外,FDR适配器需要PCIe 3.0以达到最佳性能,到目前为止只有在服务器生态系统极少数的芯片组提供这样的支持。 

这是不容易被绿色

数据中心的电力问题正成为一个无处不在的瓶颈,并且包括高性能计算。电源效率就是不能与性能保持同步,对于用户来说,在现有设备上扩充容量就是一个问题。此外,运行一个10MW的超级计算机来研究全球变暖似乎是一个矛盾。

从芯片制造商和原始设备制造商(OEM)到工作量管理人员和应用程序开发者将需要一个策略,以尽量减少能源的使用,特别是在处理器和系统层面。2012年我们会看到更多关于软件方面的进展状况。 

(作者为:HPCWire主编)