欧洲期待 ARM 芯片实现超级计算优势

谷歌售价 249 美元的 Chromebook 中使用的芯片能否帮助解决高性能计算面临的功耗问题? (见下图)

盐湖城 — — 欧盟正在努力建设高性能计算产业以挑战美国的主导地位,但它并不想迎头赶上。它希望实现跨越式发展,并正在观察 ARM Holdings 的技术能否为其带来这种优势。

巴塞罗那超级计算中心正在使用基于 ARM 的三星 Exynos 5 双处理器来构建超级计算机。它与三星新款 249 美元 Chromebook 中使用的处理器相同。

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该芯片中看到的良好的首次迭代。最初的目标是建造一台足够大的超级计算机,以便在明年年底前跻身世界最强大超级计算机 500 强之列。它将作为原型。

“我们想要证明的是,人们可以用商品组件构建 HPC 系统,”这项名为 Mont-Blanc 项目的研究经理 Alex Ramirez 说道。

使用专为移动应用设计的芯片的优点是其功耗相对较低。基于未来 ARM 处理器的开发,Mont-Blanc 项目相信,到 2017 年左右,有可能构建出仅使用 10 MW 功率的 200 petaflop 系统。

从能源使用的角度来看,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)在使用 9 MW 功率时的理论峰值速度为 27 petaflops。

从现在到 2017 年,将会有许多新的发展,以更少的能源提高计算能力。人们广泛持有的目标是建立一个百亿亿次系统——比千万亿次系统强大 1,000 倍——且功耗不超过 20 兆瓦。

Ramirez 相信,如果问题能够得到解决,ARM 处理器就有潜力提供百亿亿次规模的计算机。 “以前没有人尝试过这个,”拉米雷斯说。他说,移动处理器插槽被设计为可以自行操作,而不是与其他处理器通信。

“那么当我们将 2,000 个这样的插座放入机架中时会发生什么?”拉米雷斯说,他说他们不确定芯片的表现如何,或者芯片是否会过热。 “有许多未知因素实际上可能会阻止我们用它们构建高密度解决方案,”他说。

构建百亿亿级计算机的问题远远超出了处理器的范围。超级计算展会 SC12 的供应商和研究人员正在努力寻找新方法,通过提高带宽、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来加速系统中发生的一切。

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 供应商还将更多地了解超级计算机制造商如何使用他们的芯片。

在绿色处理的竞争中,ARM 最激烈的竞争可能来自英特尔,英特尔在周三发布的最新 Green500 排名中名列前茅。该列表名为 Beacon,是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。

该系统由 Appro 构建,现已被 Cray 收购,每个节点使用 Xeon 芯片和四个英特尔全新 Xeon Phi 协处理器。

拉米雷斯知道他面临的是什么。 “我们正在尝试做一些完全不同的事情,因为我们后来居上,”他说。英特尔、IBM 等大型 IT 供应商都“在其进化方法上处于领先地位。因此,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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