高性能计算加速数据中心业务

文 本刊记者 张贝贝

随着业务的发展，现代企业对计算的需求呈现出指令集的增长和多形态的趋势，创新计算力也成为加速数据中心业务处理的关键能力之一，也正是对计算力的不断追求，才引发了更多的业务创新。

人类对于计算力的追求从来没有停歇过，从结绳计数到使用算盘，从利用计算器简单计算，再到计算机处理复杂运算。但，更重要的是这些计算力能为人所用。比如在数据中心获取、分析数据方面，高性能计算（HPC）所展现的能力，就是加速企业业务创新的不错应用。

高性能计算应用普及

那如何理解高性能计算的原理呢？简单来说，高性能计算是将一些独立的机器用互联网连起来，共同完成一个任务，来加速这个任务解决的时间，提升业务处理的效率。比如一个很大的房间需要清洁，如果一个人做，大概一个下午才能打扫干净，但如果这个事情可以并行处理，即大家一块儿动手，可能用1个小时就能完成。因为更多的机器中程序通过并行运算，加速问题解决的时间。“简单理解就是多个人做一件事，强调每个人的能力和之间的协作力。这与多数数据中心具备的多人处理多事的计算方式有一定区别，因为这种计算方式只强调个人能力，即单个处理单元的性能，对之间的互联互通和配合没有太高要求。”国防科学技术大学计算机学院软件研究所朱小谦如是说。

英特尔（中国）有限公司服务器平台产品经理张振宇：“所有产品的发展和设计都是为了满足不断变化的客户需求，英特尔致力于不断演进架构，提出解决方案。”

随着高性能计算的不断发展，市场应用也有了多样的变化，传统的HPC最主要的是做研究用的，集中在军事、科研、生物等领域，但目前如多媒体、动漫渲染、数据仓库、数据挖掘等方面也被划在了HPC大的范畴里，也称技术计算，并且高性能的应用也越来越被大众所熟悉。

例如：有一家英国公司在上世纪80年代的时候通过调查研究，发现70%以上的女士反映戴的文胸非常不舒服，因为过去的设计很简单，基本都是非常简单的各部分布料间的缝合。于是这家公司就做了一个模型，模拟人在走动或者跑动等运动状态下，整个文胸各个部位所受的压力，然后根据模拟计算的结果，重新考量设计原理，使文胸佩戴起来更舒适。与此类似的是，人们背的专业登山包，包上会有一个可以环绕的带子扣在腰部，这样背包的重量就不会全压在肩膀上，能平衡整个身体的受重。另外，在汽车碰撞安全测试方面，高性能计算也发挥着不小的作用。据了解，在汽车出厂前，都要进行碰撞安全测试，在没有采用高性能计算进行模拟碰撞前，通常一辆汽车需要进行六七次的碰撞才能采集到所需要的数据。但是有了高性能计算模拟仿真的帮助，碰撞实体汽车的次数就可以大大减少。

朱小谦强调，在高性能计算方面的应用确实在多元化，过去更强调基础科研，而且需求比较稳定，但随着近年来大数据、云计算、移动应用的发展，人们对海量信息处理和信息技术服务方面的需求激增，同时，政府提供的高性能计算中心的资源也不断面向公众提供服务，以提高政府的管理水平和工作效率，包括智慧城市、电子政务、医疗系统等方面的部署。

高性能计算与数据中心

可见，生活的方方面面都需要高性能计算，并且影响着每个人的生活。也正是这种不间断的需求，导致更多企业在高性能计算方面加大投入，以提升自身的业务，同时这也给IT厂商提供了商机。英特尔（中国）有限公司服务器平台产品经理张振宇说：“配备有双路或四路至强的高性能计算系统，就数量和性能来说都已连续数年在全球高性能计算机500强（TOP500）排行榜和中国高性能计算机100强（TOP100）排行榜上表现不俗，而且英特尔2013年针对高性能计算又交出了新的答卷，英特尔至强融核Xeon Phi也成为高性能计算领域的一个重磅产品。”

此外，据了解，在软件和网络领域英特尔也相继推出了产品。并形成了完整的产品线。英特尔具备Trues cale InfiniBand网络设备，同时正在研发下一代互联产品，软件方面，除了一些消息库、并行软件之外，英特尔今年还发布了一款新的并行文件系统英特尔企业版Lustre，通过全方位的解决方案打造数据中心的创新计算能力。

朱小谦认为，借助现有高性能计算中心建设数据中心也是业界流行的一个观点，两者从硬件层面看都是基础设施建设，在应用方面又分别有侧重，高性能计算更强调动态的计算，可以对数据中心前期的数据获取、后期的数据挖掘和分析提供计算能力，数据中心只需在存储方面加大部署即可，这样可免除数据中心在计算方面的大量投入并缩短了建设周期，同时也是提升资源利用率的有效途径。

低功耗丰富数据中心解决方案

在高性能计算力你追我赶的竞争下，能耗是挥之不去的“隐忧”。“英特尔的优势是既能帮助用户实现这一性能跃升，又尽可能降低系统的功耗上涨幅度。而且，与出于同一目的设计的、基于其他架构的协处理器或性能加速器相比，至强融核的独特优势就是兼容大量用户既有的、基于英特尔架构开发的高性能计算应用软件。”张振宇说。