藍水超級計算機

IBM將於明年發布全新的Power7晶片,用於伊利諾大學即將開發的全球最快超級計算機“Blue Water”(藍水)。該大學的超級計算機中心非常有名,曾經安裝過虛擬和物理的知名超級計算機。《2001太空漫遊》裡面臭名昭著的智慧型超級計算機HAL 9000就是在伊利諾斯州Urbana搭建的,據此推測可能就是在伊利諾伊大學厄巴納香檳分校。儘管目標並不是人工智慧,但是IBM“藍水”超級計算機與HAL 9000以壓根,都能夠在很短時間內完成大規模複雜計算。它位於厄巴納香檳分校內一棟專門的建築中,理論上可以實現10 petaflops的性能,大約是目前最快超級計算機的10倍。作為伊利諾大學國家超級電腦套用中心的一部分,IBM藍水到問世之際將稱為全球可公共訪問的最大型超級計算機。

概況,優點,

概況

超級計算機實際上是大量用於解決一個複雜問題的微處理器集合。在處理器設計方面,即將問世的藍水所採用的IBM Power7(將於2010年上半年公布)是IBM邁出的重要一步:Power7集成了目前最快超級計算機Roadrunner的晶片的功能特性。IBM系統和技術群組設計師Bradley McCredie表示,Power7融合了旗艦版Power晶片設計與Cell處理器的關鍵技術。

優點

Power7晶片印模
McCredie在接受採訪時表示:“我們從Cell項目中提取了一系列因素——做浮點運算的技術——並將其內嵌到Power7核心中。”
但這並不是Power7與眾不同的唯一之處。Power7在一個晶片封裝集成了8個處理核心,每個核心可以執行4個執行緒,從而將一個晶片變成了一個32核處理器。相比之下,Intel的高端Xeon處理器通常每個處理核心有2個執行緒。
伊利諾大學安裝IBM藍水超級計算機建築的美術渲染效果
IBM還採用了創新的記憶體技術。目前幾乎所有處理器都採用“靜態”RAM記憶體作為片上記憶體,這種記憶體可以向高端處理器中增加高達數十億個電晶體。IBM希望避過這種高成本、高晶片數量的設計,而是使用了一項被稱為E-DRAM的技術,將電晶體總數控制在12億個。McCredie表示:“如果我們在所有快取中使用靜態RAM的話,電晶體數量將超過20億個。”
那么晶片速度呢?大約在3GHz~4GHz(IBM方面沒有最終明確)之間,實際上要比之前主頻為5GHz的Power更低一些。McCredie表示:“我們從其他方面來提高性能,例如密集的E-DRAM。”
IBM還從其他一些方面來提升性能,例如向晶片上使用電路(以前是外置於處理器的)來實現系統記憶體之間的通信,並且重新使用“out of order”指令。
那么IBM是如何冷卻這些高密度超高速處理器的呢?水冷。IBM負責該項目的Ed Seminaro表示:“實際上我們在環境方面走得更遠一些。我們採用了機房中常用的冷卻和供電基礎架構,將類似的基礎架構遷移到集成了伺服器、存儲和互連硬體的更小型機櫃中。”
Seminaro還表示:“整個機架都是水冷的。實際上我們直接對處理器進行水冷來散熱。我們選擇了水冷,因為這種方法具有很高的能源效率。”

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