谷歌售价 249 美元的 Chromebook 所采用的芯片能否帮助解决高性能计算面临的电源问题?(见下图)
盐湖城——欧盟正在努力打造高性能计算行业,以挑战美国的主导地位,但它并不想追赶美国。它希望实现跨越式发展,并正在观察 ARM 控股公司的技术是否能为其带来优势。
巴塞罗那超级计算中心正在使用基于 ARM 的三星 Exynos 5 Dual 处理器来构建超级计算机。这款处理器与三星新款 249 美元 Chromebook 中的处理器相同。
ARM 将处理器设计授权给芯片制造商,三星为 Chromebook 生产的芯片是巴塞罗那中心最终希望在这款芯片中看到的良好首版。最初的目标是建造一台超级计算机,其规模足以在明年年底前跻身全球最强大超级计算机 500 强之列。它将作为原型。
“我们想要证明的是,人们可以利用商品组件构建 HPC 系统,”这项名为 Mont-Blanc 项目的研究经理亚历克斯·拉米雷斯 (Alex Ramirez) 说道。
使用专为移动用途设计的芯片的优势在于其功耗相对较低。基于未来 ARM 处理器的发展,Mont-Blanc 项目认为,到 2017 年左右,可能可以构建一个仅使用 10 兆瓦功率的 200 千万亿次浮点运算系统。
从电力使用角度来看,世界上最快的计算机 Titan(美国能源部橡树岭国家实验室的 Cray 系统)的理论峰值速度为每秒 27 千万亿次浮点运算,耗电量为 9 兆瓦。
从现在到 2017 年,将会有许多新的发展,以更少的能源增加计算能力。普遍的目标是建立一个百亿亿次级系统——比千万亿次级系统强大 1,000 倍——耗电量不超过 20 兆瓦。
拉米雷斯相信,如果能解决相关问题,ARM 处理器有潜力打造出百亿亿亿次级计算机。“之前没人尝试过,”拉米雷斯说。他表示,移动处理器插槽的设计是独立运行,而不是与其他处理器通信。
“那么当我们将 2,000 个这样的插槽放在一个机架上时会发生什么?”拉米雷斯说,他不确定芯片会如何表现,也不确定芯片是否会过热。“有许多未知因素可能会阻止我们用它们构建高密度解决方案,”他说。
构建百亿亿次级计算机的问题远远超出了处理器本身。参加超级计算展 SC12 的供应商和研究人员正在努力寻找新方法来加速系统中发生的一切,包括提高带宽、最大限度地减少数据移动以减少延迟以及提高系统在核心发生故障时的弹性。
Exynos 是一款 32 位芯片,还包含 GPU。Ramirez 预计 2014 年将推出 64 位 ARM 芯片。与此同时,ARM 供应商还将进一步了解超级计算机制造商如何使用他们的芯片。
在绿色处理器的竞争中,ARM 最强劲的竞争对手可能是英特尔,英特尔在周三发布的最新 Green500 榜单中名列前茅。该榜单将田纳西大学和橡树岭国家实验室国家计算科学研究所的超级计算机 Beacon 列入其中。
该系统由 Cray 收购的 Appro 构建,每个节点使用 Xeon 芯片和四个英特尔新型 Xeon Phi 协处理器。
拉米雷斯知道自己面临的是什么。“我们正试图做一些完全不同的事情,因为我们是后来者,”他说。大型 IT 供应商,英特尔、IBM 都“以其进化方法领先。所以我们必须采取革命性的方法,做一些完全不同的事情。”
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