《服务器e周刊》 总第42期      服务器特写 | 服务器串串秀 | 趋势与分析 | DoSERV论坛 |
周刊卷首语

  古希腊哲学家赫拉克利特曾经说:“唯一不变的就是变化”。用它来描述高性能计算市场再贴切不过了。高性能计算市场的特点就在于体系架构、技术革新和用途的瞬息万变。

  对性能永不止步的需求,贯穿了近十年的HPC发展,从最新一期TOP500排行榜的榜单上就能看出,每隔10年高性能计算的性能就以100倍的速度飞快增长。

   本期服务器e周刊,让我们看看《2007年高性能计算市场的新变化》。

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DOSERV串串秀:(12月17日 - 12月21日)

周五(2007年12月21日)

  越来越多的供应商开始宣传他们的产品设计确实具备环保意识。由于真正的环保产品设计开始出现,环保计算目前已经成为必须优先考虑的事项;设计流程已经开始跟随市场炒作。通过英特尔对内核微架构的介绍可以很明显地看出这一点,这种微架构采用源自移动式计算的节能设计,可以制造出消耗电能较低的台式机和服务器处理器。

  AMD公司的四核设计方法似乎导致了一些与Barcelona芯片有关的问题,那就是未能引起广泛兴趣的时钟速度性能、发布前一次糟糕的制造加速过程、以及一个能导致硬件中断的错误。即将进入2008年时,公司强调,自己已经从中吸取教训,并会让其四核芯片重新回到正常发展轨道上。

周四(2007年12月20日)

  英特尔公司联合计世资讯发布了《多核时代的商用PC品质选择标准》的报告,作为一个"标准",英特尔希望其能成为商用PC的采购指南,笔者仔细读了读这个"指南",发现其中除高效、安全、节能、功能,这些可以量化,或者说,可以用数字和选项决定的指标之外,"易维护性"位列其中,并与之前的那些指标,共同位列在"一级指标"之中。

  VMware宣布推出最新版的 VMware Infrastructure 3,其中包括 VMware ESX Server 3.5 和 VirtualCenter 2.5现已面市。这一版本提供了一系列新功能,不但提高了自动化水平,而且改善了总体基础结构可用性,同时还增强了处理关键任务工作负载时的性能。

  服务器主要供应商联合起来共同创立了一种新的标准,用于衡量能耗与性能之间的关系。供应商称此项措施能够为用户提供一种精确的工具,可用于分析产品的能效并促进提高能效。该基准由AMD、戴尔、富士通、西门子、惠普、英特尔、IBM以及Sun公司联合开发,上周由标准性能评价机构(SPEC)宣布。

  刀片服务器生产厂商目前正在讨论刀片标准化规范,根据富士-西门子公司欧洲营销经理Bernhard Brandwitte的说法。尽管在过去的几年中这个议题已经被几家业界的顶级厂商一再探讨,而且还将继续。Brandwitte表示他可以确认"主流刀片服务器厂商目前都在相互交流看法,意图找出刀片生态系统标准化最适合的方法",而这个讨论已经持续了一年到一年半的时间。

周三(2007年12月19日)

  Sun公司宣布,日本政府选择Sun来构建一个开放的Web 2.0架构,以便更好地利用IT技术为公民提供优质的政府服务。最近,日本政府已加入到不断壮大的通过Sun的安全架构来为公民提升服务的政府行列之中。针对现有IT技术无法满足安全性、预见性和兼容性需求的机构,Sun的政府解决方案专为其量身打造的高效可升级方案,能够准确无误地管理全球的信息流,并最大程度地提升政府的生产率。

  红帽公司发布了内置集成虚拟化,以此帮助企业在软件,硬件或者操作系统方面在没有任何额外支出的情况下充分利用虚拟化技术。红帽公司的虚拟化能力是集成在红帽企业Linux 5操作系统中的,并且对于企业来说不会增加任何成本。红帽公司亚太区总裁Gery Messer表示:"当企业处于压力之下的时候,会对成本的利用更有效率,在这样的情况下,红帽公司的内置集成虚拟化应该是市场上最有吸引力的技术。虚拟化是完全集成在红帽企业Linux 5中的。它是内置的,完全不需要任何额外支出。它所提供的高性能平台可以虚拟即使是最严苛的工作负载,与此同时由于其开源技术,因而也是最安全的虚拟化解决方案。"

周二(2007年12月18日)

  英特尔公司本周二公诸于众的软件产品据称能允许研发人员在Linux操作系统平台上通过以太网创建和测试光纤通道,还能帮助IT管理员简化数据中心存储区域网络(SAN)的基础架构。英特尔公司的这款开源软件套装目前可以从http://www.open-fcoe.org/网址下载。这款套装包括一个通过以太网访问光纤通道的软件匙和支持工具。英特尔公司发言人表示。这个软件匙或者引导器会创建源目标来建立互通性,将数据传输给目标设备或者应用软件。

  惠普公司HPC部门的产品营销经理Ed Turkel在采访中谈道,惠普公司在服务器加速器的阵线上领先了所有的一级服务器厂商。惠普公司在协处理器上的工作和拥有那些常用来改写多线程软件的创造工具以及工程援助都有其他公司在背后支持着。另外,惠普公司拥有许多用于集群和刀片结构上的HPC服务器,以巩固在超级计算机中第二名的位置。然而,惠普跟IBM的不同的是,惠普强调加速器工具的广泛应用而不是花费过多的时间和精力去掠夺本土的产品,如Cell芯片。

  SPEC颁布了SPECpower-ssj2008基准,将服务器消耗的电能与其性能作比较,这种衡量方法的目的是帮助用户提高数据中心的效率。SPEC公司的能源委员会副主席Greg Darnell,同时也在戴尔公司的服务器性能分析实验室工作,他说,"最近几年来,能源变得非常重要。因此将能源作为行业标准基准的主导因素之一,对SPEC来说,是勿庸置疑的选择。我们愿意联合起来组成业内供应商联盟,并制定出各方都能同意的一些方案。"

  微软公司已经发布了Windows Server 2008的虚拟化技术Hyper-V的测试版。相当令人意外,公司提前发布了该技术,虽然通常情况下,该计划表可以被修改。Hyper-V之前的代号为"Viridian",现在可以从微软的网站上下载,并且可以用于Windows Server 2008目前的x64测试版,此软件也可从网上下载。Hyper-V可以称为一种系统管理程序,是该版本服务系统的基础虚拟化技术,这是预期在明年2月27日发布的软件的一次重大更新。Hyper-V的测试版最初也是计划在当天推出。

  Sun公司本来计划在明年底推出16核心SPARC微处理器。不过现在我们了解到的消息是Rock处理器的初期版本尚在测试阶段。因此SUN公司期望能在2009年上半年推出这款芯片。一些SUN公司的用户则听到不同的讯息。根据从El Reg获悉的信息,有些用户访问了SUN公司代表处的主页上面更新的内容显示Rock处理器的面世时间为2009年。

  Sun公司按照今年8月所做出的承诺宣布将通过GPL许可证授权向开源社区免费提供OpenSPARC T2 RTL处理器。OpenSPARC T2处理器是在UltraSPARC(R) T2处理器的基础上发展而来,是目前世界上最快的商用处理器,它拥有8个核心,运行在Solaris 10操作系统之上的每个核心都有8个线程。

  AMD公司和英特尔公司日前正在积极研发新的产品来提升系统级芯片(SoC)的容量。这两家公司将继续在设计高端定制微处理器的道路上前进,增强其竞争能力的关键取决于他们将重利用核心集成到芯片上的工作进展的如何。就在上个季度,英特尔公司正式成立了由Gadi Singer领导的系统级芯片(SoC)开发团队,Gadi Singer之前曾经是英特尔公司许多高端计划的领军人物。AMD公司也针锋相对,宣称他们早在三年多前就已经开展了用于系统级芯片的核心设计的研发工作。

周一(2007年12月17日)

  英特尔公司与业界共同见证和回顾了晶体管发展历程。由贝尔实验室发明的晶体管是当今数字世界的构建模块,被认为是20世纪最伟大的发明之一。如今,晶体管在很多电子设备中应用广泛,也是个人计算机的大脑--芯片的基础构件。

  微软公司的Unix根源要追溯到大约25年以前。1980年公司开发了一个名为Xenix的Unix版本,至今它仍被广泛采用。微软单独开发并发布了一个名为Windows Services的软件包用于Unix,该软件包包括一个Unix子系统、数百个Unix工具以及相关的其他工具。该软件实施工具被重新命名为"用于基于Unix的应用程序的子系统",包含在Windows Vista的企业版和旗舰版中,并将会捆绑到即将发布的Windows Server 2008中。该软件让用户可以在Windows系统中运行Unix应用程序。

  Windows和Linux在服务器市场的地位越来越重要,但是损害了有悠久历史的Unix操作系统。在Gartner公司对服务器操作系统市场的预测中,没有出现任何新兴产品。虽然市场决不是固定不变的,但是许多企业数据中心内部的变革步伐非常缓慢。

  IBM公司宣布其开发出高介金属栅极材料制造技术,距离发布其第一款32纳米微处理器更近了一步,该技术能减少芯片的晶体管产生的漏电,同时也缩小了芯片的整体规格。据IBM的说法,第一款32纳米芯片将会在2009年下半年发布。

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[本周特写]
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回顾与展望:2007年高性能计算市场的新变化

DoSERV原创 文/丁震

  古希腊哲学家赫拉克利特曾经说:“唯一不变的就是变化”。用它来描述高性能计算市场再贴切不过了。高性能计算市场的特点就在于体系架构、技术革新和用途的瞬息万变。

    对性能永不止步的需求,贯穿了近十年的HPC发展,从最新一期TOP500排行榜的榜单上就能看出,每隔10年高性能计算的性能就以100倍的速度飞快增长。

    HPC在数据中心扩展

    进入2007年,TOP500排行榜的涵盖范围已经从单纯的高性能计算(HPC)领域扩展到企业级解决方案。IDC企业系统分析专家Smith认为,虽然高性能计算和企业数据中心系统的使用模式和应用软件有所不同,但多数技术趋势都是一样的。高性能计算领域中的复杂模拟和研究需求与企业数据中心市场的虚拟化运用,与多核处理器的主导地位及更快的存储系统需求相结合,在高产出和低延迟I/0解决方案方面一统江山。

    从11月最新发布的高性能计算TOP500排行榜可以看出,榜单中多数系统都是在企业级数据中心(EDC)之中。业界专家认为,随着高性能计算市场推动IT技术不断发展,只有那些被高性能计算领域尤其是商用高性能计算市场普遍认可并证实有效的解决方案,才能延伸至企业数据中心市场并为之接受。

    集群、高I/O和能耗

    如今,集群已经成为高性能计算和企业数据中心领域中占据主导地位的解决方案,因其性价比优越,在配置方面具有很高的灵活性,还能降低长期维护成本。根据今年最近发布的一期TOP500排行榜,超过80%的上榜系统都是集群式的。随着集群体系架构得到业界的认可,互联解决方案的重要性也随之提升。

    千兆以太网和InfiniBand成为占据主导地位的解决方案。当单核中央处理器还是通用解决方案时,千兆以太网主要在对I/O没有特别需求的情况下使用,InfiniBand主要是针对高性能计算领域或者对I/O有高要求的企业级应用。自从2000年中期以来,多核处理器逐渐取代了传统的单核中央处理器,这种新的趋势推动了处理I/O需求的解决方案的发展。

    降低能耗也已经成为目前计算机解决方案的关键所在。在高性能计算领域,多数应用软件都需要充分利用计算资源,因此要求集群节点间具备高产出和低延迟的互联能力。在企业数据中心领域,多数应用软件对深度计算要求不高,因此虚拟化成为提升系统生产力的主要途径。这种解决方案能在互连接上创建同样的工作负载,因为在服务器之间和服务器与存储系统之间都需要更多的系统吞吐量。虽然高性能计算和虚拟化环境在应用软件方面有所不同,但他们在集群互连接方面的特性要求是相同的。

    不再曲高和寡

    TOP500排行榜通常被认为是阳春白雪、曲高和寡,但如今,当企业数据中心越来越注重计算性能时,TOP500就已经不再是单纯为高性能计算市场提供统计数据了,而更多的体现出了它的商业价值。特别是最新的榜单中,集群成为了主导性解决方案。HPC已经从单纯的高性能计算市场扩展到整个集群市场。在TOP500的前一百名计算机系统中:集群计算机占据51%的份额(与2005年11月榜单的41%份额有所上升),大量信息并行处理机(MPP)占据47%的份额(与2005年11月榜单55%的份额有所下降)。可以说,集群计算机继续强势增长,成为高性能计算机系统最为青睐的解决方案。

    另外,在最新的TOP500中,大众用途的集群服务器增加。TOP500中有4/5的系统属于中低端部分,其中大部分也都是集群。这一部分系统代表了高性能计算和企业数据中心中的通用集群市场。InfiniBand架构和千兆以太网互联几乎占据了系统总量90%的份额(400个系统中有347个系统使用这种方式),这些系统中的95%是集群计算机。因此,分析人士认为,集群计算机和标准互联方式的主导地位在将来还将继续存在,因为这种体系架构能够提供更好的灵活性和可量测性,无论是单节点还是大型系统,出众的性价比都超越了其他的体系架构。

    InfiniBand VS 10G以太网

    InfiniBand也成为高性能计算最常见的选择,特别是对于集群服务器,在排名前100位的集群计算机中超过58%的计算机系统使用了这种连接。自从InfiniBand首次亮相TOP500排行榜以来,其连接集群计算机的数量在每届TOP100排行榜榜单上都呈现出积极的增长态势。预计这种趋势在随后几年还将继续,特别是随着每台服务器节点上的中央处理器核心数量的不断增长,也要求更高的带宽和更低的延迟。

    InfiniBand架构的使用也并非集群服务器独享,因为许多大量信息并行处理机(MPP)系统也在使用InfiniBand的互联方式。另外一个有趣的事实就是10G以太网解决方案是不存在的,主要的原因是InfiniBand架构的高性能和先进的HPC特性已经超越了10G以太网。

    在排名前100位的计算机系统中,你找不到集群单元中10G以太网解决方案的踪迹,10G以太网在性价比标准方面落后于InfiniBand架构和千兆以太网,随着虚拟化开始深入人心,10G以太网将无法提供所需的生产能力,还将继续落后于InfiniBand架构。InfiniBand架构每秒40GB的传输速度可以佐证。随着InfiniBand技术在企业数据中心市场得到认可,InfiniBand架构将成为集群计算机和虚拟化环境中的关键所在。因为功效是系统设计的重要因素,功效与性能的比率与性价比一样是关键性的衡量指标,低功率高产出的能力也是推动InfiniBand架构被认可的动力所在。

    因此,有业界人士指出,InfiniBand是唯一能够提供所要求的带宽、延迟、电能利用等特性的工业标准化互联方式。InfiniBand也成为高性能应用软件在互连方式上的首选并且向企业数据中心中逐步渗透。InfiniBand将借助其无以伦比的性价比和高功效,有望在不久的将来将这些趋势进行到底。

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