08年高性能計(jì)算展望：真正的增長點(diǎn)在何處？
2007年Tabor研究公司創(chuàng)建了供需研究方法論來決定高性能計(jì)算市場的規(guī)模和動(dòng)態(tài)發(fā)展。從技術(shù)層面上看，我們?yōu)榱舜_立真實(shí)的市場規(guī)模正對高性能計(jì)算市場的服務(wù)器和集群單元的產(chǎn)品和服務(wù)做著調(diào)查研究。從用戶的角度來看，我們試圖超越傳統(tǒng)的高性能計(jì)算市場尋找一種全新的具備適應(yīng)重大可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用軟件領(lǐng)域。
1月中期，Tabor研究公司將發(fā)布傳統(tǒng)高性能計(jì)算服務(wù)器市場的2007年銷售收入初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這次評估將涵蓋傳統(tǒng)高性能計(jì)算市場中所有在售的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，貫穿整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，政府部門和學(xué)術(shù)界，應(yīng)用領(lǐng)域涉及到制造業(yè)，油氣勘探，生物技術(shù)，生命科學(xué)，金融分析，數(shù)字化媒體，醫(yī)療衛(wèi)生，公共事業(yè)，學(xué)術(shù)和國家研究以及國防等各個(gè)方面。
我們目前正在和高性能計(jì)算廠商確認(rèn)最后的銷售數(shù)字，但是在此我們能說明2007年傳統(tǒng)高性能計(jì)算服務(wù)器市場的銷售收入總計(jì)約為73億美金到78億美金之間，從2006年開始是以一位數(shù)的速度增長。我們方法論的關(guān)鍵性基礎(chǔ)是高性能計(jì)算服務(wù)器的銷售收入占據(jù)了整個(gè)服務(wù)器銷售15%到17%的份額。對傳統(tǒng)高性能計(jì)算市場完整的細(xì)化分類為--通過產(chǎn)品級(jí)別(入門級(jí)，中級(jí)，高端服務(wù)器，超級(jí)計(jì)算機(jī))，用戶行業(yè)(學(xué)術(shù)界，政府部門，工業(yè)領(lǐng)域)，地理區(qū)域(美國和加拿大，拉丁美洲，歐盟，亞太區(qū))和廠商份額--這些數(shù)據(jù)將提供給Tabor研究公司
InterSect360市場咨詢結(jié)構(gòu)和在對我們的需求研究模型做出貢獻(xiàn)的高性能計(jì)算用戶觀察顧問委員會(huì)的成員們。
預(yù)測之一：尋找服務(wù)器之外的技術(shù)創(chuàng)新
高性能計(jì)算市場運(yùn)轉(zhuǎn)良好。在2007年出版的首份需求報(bào)告中，用戶透露了他們在主要的開銷范疇內(nèi)是如何對高性能計(jì)算的預(yù)算進(jìn)行分配的，這些開銷包括：硬件，軟件，服務(wù)，設(shè)備，人員和外購。這項(xiàng)研究的主要發(fā)現(xiàn)是用戶只是將高性能計(jì)算預(yù)算總額的1/3花費(fèi)在服務(wù)器上。他們將同等的金額用于其他的高性能計(jì)算產(chǎn)品和服務(wù)，其他的花費(fèi)主要是在人員成本，能耗和冷卻上。
將服務(wù)器的花費(fèi)占到高性能計(jì)算市場總支出的一半就意味著我們至少能將服務(wù)器的銷售金額翻倍來趕上傳統(tǒng)高性能計(jì)算市場的整體規(guī)模，所涵蓋的項(xiàng)目包括存儲(chǔ)，互聯(lián)接和服務(wù)，總計(jì)大概為150億美金。事實(shí)上，這個(gè)數(shù)字略微偏高因?yàn)檫@不在花費(fèi)分類的預(yù)算之內(nèi)，特別是存儲(chǔ)部分，來自IT預(yù)算的金錢是用來支持高性能計(jì)算的，而不是非高性能計(jì)算的某個(gè)分類。
在非服務(wù)器消費(fèi)范疇中，存儲(chǔ)或許是最為關(guān)鍵的。存儲(chǔ)不僅在高性能計(jì)算預(yù)算中占據(jù)重要的百分比，而且也是對系統(tǒng)真實(shí)生產(chǎn)力有著至關(guān)重要影響的技術(shù)領(lǐng)域。另外在文件系統(tǒng)和使用戶購買決策復(fù)雜化的存儲(chǔ)互聯(lián)方式中起到重要的技術(shù)轉(zhuǎn)換作用。Tabor研究公司2007年的綜合研究報(bào)告的結(jié)論是除了增加容量和提高帶寬這些簡單方法外，用戶對能改進(jìn)應(yīng)用軟件性能的存儲(chǔ)解決方案也很有興趣。
互聯(lián)接是整體解決方案中另外一個(gè)重要的組成部分，也是正在經(jīng)歷技術(shù)變革的一個(gè)領(lǐng)域。InfiniBand互聯(lián)架構(gòu)認(rèn)知度的增長是2006年度和2007年度的一個(gè)熱點(diǎn)話題，但是在SC07上我們注意到一些公司展示了他們的最新10G以太網(wǎng)解決方案。我們對此最感興趣的不是最新一代的以太網(wǎng)看起來如何平常，而是許多廠商都在鼓吹他們的10G以太網(wǎng)解決方案之間的不同。如果用戶將以太網(wǎng)看作一個(gè)復(fù)選框，那么互聯(lián)接市場的動(dòng)態(tài)發(fā)展在2008年還有待觀察。
預(yù)測之二：多核驅(qū)動(dòng)更深層次的節(jié)點(diǎn)變化
隨著多核成為新一代高性能計(jì)算購買需求的常規(guī)選擇，用戶將繼續(xù)關(guān)注多路層面上并行運(yùn)算的發(fā)展。除此之外，內(nèi)存和高速緩存之間的爭奪對于某類應(yīng)用程序來說也成為主要的瓶頸所在。多核的快速發(fā)展將推動(dòng)節(jié)點(diǎn)間幾個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新。
隨著每路處理器核心數(shù)量的增加，用戶需要重新平衡節(jié)點(diǎn)的配置來優(yōu)化處理器，內(nèi)存和存儲(chǔ)之間數(shù)據(jù)的遷移。這里所面臨的挑戰(zhàn)不是節(jié)點(diǎn)的超負(fù)荷而是處理器核心將在多數(shù)時(shí)間因?yàn)橐却齺碜詢?nèi)存或者硬盤的數(shù)據(jù)傳輸而處于閑置狀態(tài)。多于一些用戶而言，這可能是更為劃算的方式來減少處理器芯片的數(shù)量，在大容量內(nèi)存和額外的I/O端口上花費(fèi)更多。 #p#page_title#e#
最為提升節(jié)點(diǎn)級(jí)別性能的另外一項(xiàng)選擇，各種加速器技術(shù)將在2008年得到廣泛的嘗試。我們期望能看到大家的努力在整個(gè)應(yīng)用軟件領(lǐng)域使用加速器技術(shù)(諸如FPGAs, GPGPUs, 游戲芯片, 特定目的加速器等)。不過這些努力將仍在實(shí)驗(yàn)性階段，相對較少數(shù)量的加速器能被配置。我們希望這種嘗試能繼續(xù)到2009年。
預(yù)測之三：軟件行業(yè)奮起直追
對能夠減少程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和對多核，多處理器系統(tǒng)進(jìn)行管理的軟件的需求將在2008年達(dá)到空前的高度。用戶將尋求貫穿整個(gè)高性能計(jì)算活動(dòng)的軟件的創(chuàng)新。
對多核的反饋---用戶將需要執(zhí)行工作進(jìn)度表和優(yōu)化軟件來獲取基于多核處理器的集群功效的最優(yōu)化。另外，用戶會(huì)尋找軟件解決方案來協(xié)助解決計(jì)算機(jī)機(jī)房中能耗和冷卻的挑戰(zhàn)。
程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性---像死亡和稅收一樣，程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性也總是和我們?nèi)缬半S形。2008年將檢驗(yàn)MPI和目前的程序設(shè)計(jì)方法的局限性，同時(shí)也為現(xiàn)行的程序設(shè)計(jì)工具和全新設(shè)計(jì)方法的發(fā)展帶來了機(jī)遇。
對加速器執(zhí)行的支持---程序能力對加速器的采用是最大的限制性因素。加速器競爭中最后的獲勝者將是那些既能向加速器運(yùn)行提供高效處理器又能為加速器使用提供高效程序設(shè)計(jì)工具的廠商。
預(yù)測之四：生產(chǎn)力將歷久彌新
生產(chǎn)力的概念不僅是指性價(jià)比。隨著多核系統(tǒng)的采用和對高性能的追求變得更加突出。用戶接受這個(gè)概念來評估理論上高性能計(jì)算系統(tǒng)的有用性，但是在實(shí)踐上衡量真實(shí)的產(chǎn)出卻比較困難，因?yàn)?quot;生產(chǎn)力"概念缺乏簡單的評測工具。
2008年Tabor研究公司將為用戶引進(jìn)能更好的評估端到端工作流最優(yōu)化的工具--這也是在性能之上強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)力支持所邁出的重要一步。除此之外，一些用戶已經(jīng)設(shè)計(jì)了他們自己內(nèi)部的生產(chǎn)力公制，許多高性能計(jì)算系統(tǒng)和解決方案提供商也同樣對生產(chǎn)力度量工具表示了興趣。舉例來說，微軟公司在SC07大會(huì)上就將其HPC++語言作為中心議題強(qiáng)調(diào)了生產(chǎn)力。
預(yù)測之五：閾值應(yīng)用軟件成為主要的增長領(lǐng)域
技術(shù)的進(jìn)步，性價(jià)比的提升和真實(shí)生產(chǎn)力收益相結(jié)合使高性能計(jì)算成為非傳統(tǒng)應(yīng)用軟件領(lǐng)域中備受關(guān)注的投資熱點(diǎn)。Tabor研究公司將他們作為"閾值應(yīng)用軟件"。一款新生高性能計(jì)算應(yīng)用軟件應(yīng)該是：不是傳統(tǒng)意義上的已經(jīng)確立的高性能計(jì)算應(yīng)用軟件，而是一種沒有從之前的高性能計(jì)算中獲益的類別中截然不同的子集。是被目前高性能計(jì)算技術(shù)，性價(jià)比或者生產(chǎn)力的進(jìn)步催生而來。
高性能計(jì)算的發(fā)展具備極大的潛力，計(jì)算方法成為新的范例。舉例來說，在金融領(lǐng)域，高性能計(jì)算系統(tǒng)傳統(tǒng)上都是為金融解析和風(fēng)險(xiǎn)分析而配置的。最近一些用戶開始將高性能計(jì)算系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)貿(mào)易解決方案。這是一種高性能計(jì)算工作流中全新的應(yīng)用軟件分支，顯示出工業(yè)領(lǐng)域具備廣泛的接受程度的潛力。
新生應(yīng)用軟件中另一項(xiàng)重要的類別就是"極端測量商業(yè)計(jì)算."這是一種針對應(yīng)用軟件包羅萬象的設(shè)計(jì)方法。舉例來說，網(wǎng)絡(luò)在線交易或者搜索不是每秒的高性能計(jì)算應(yīng)用軟件，但是易趣和Google使用超級(jí)計(jì)算技術(shù)來運(yùn)行他們。Tabor研究機(jī)構(gòu)將其作為閾值超級(jí)計(jì)算市場的組成部分進(jìn)行用途跟蹤。
這些閾值應(yīng)用軟件為市場帶來了重要的機(jī)遇，他們也具備不斷發(fā)展的潛力。我們目前為這些應(yīng)用軟件建立市場規(guī)模模型(在2008年做綜合性研究)對高性能計(jì)算市場中另外的35%的銷售收入進(jìn)行評估。
縱觀傳統(tǒng)的高性能計(jì)算市場，在服務(wù)器之外的額外支出主要是在技術(shù)上并受到非傳統(tǒng)閾值應(yīng)用軟件的影響，整體的高性能計(jì)算市場大約為200億美金到280億美金。高性能計(jì)算整體呈增長態(tài)勢，但是最快的增長速度來自閾值應(yīng)用軟件領(lǐng)域。
Tabor研究公司預(yù)測對高生產(chǎn)力的關(guān)注在2008年將從服務(wù)器上遠(yuǎn)離而轉(zhuǎn)向整體的計(jì)算環(huán)境，包括存儲(chǔ)，互聯(lián)接，軟件和加速器。這種關(guān)注將對獲取真實(shí)的生產(chǎn)力起到推動(dòng)作用，用戶也將為他們高性能計(jì)算環(huán)境生產(chǎn)力的量化和優(yōu)化不懈努力。 #p#page_title#e#
