IBM將于明年發(fā)布全新的Power7芯片，用于伊利諾大學(xué)即將開發(fā)的全球最快超級計(jì)算機(jī)“Blue Water”（藍(lán)水）。

該大學(xué)的超級計(jì)算機(jī)中心非常有名，曾經(jīng)安裝過虛擬和物理的知名超級計(jì)算機(jī)?！?001太空漫游》里面臭名昭著的智能超級計(jì)算機(jī)HAL 9000就是在伊利諾斯州Urbana搭建的，據(jù)此推測可能就是在伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分校。

盡管目標(biāo)并不是人工智能，但是IBM“藍(lán)水”超級計(jì)算機(jī)與HAL 9000以壓根，都能夠在很短時(shí)間內(nèi)完成大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算。它位于厄巴納香檳分校內(nèi)一棟專門的建筑中，理論上可以實(shí)現(xiàn)10 petaflops的性能，大約是目前最快超級計(jì)算機(jī)的10倍。

作為伊利諾大學(xué)國家超級電腦應(yīng)用中心的一部分，IBM藍(lán)水到問世之際將稱為全球可公共訪問的最大型超級計(jì)算機(jī)。

超級計(jì)算機(jī)實(shí)際上是大量用于解決一個(gè)復(fù)雜問題的微處理器集合。在處理器設(shè)計(jì)方面，即將問世的藍(lán)水所采用的IBM Power7（將于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(jì)算機(jī)Roadrunner的芯片的功能特性。IBM系統(tǒng)和技術(shù)群組設(shè)計(jì)師Bradley McCredie表示，Power7融合了旗艦版Power芯片設(shè)計(jì)與Cell處理器的關(guān)鍵技術(shù)。

Power7芯片印模

McCredie在接受采訪時(shí)表示：“我們從Cell項(xiàng)目中提取了一系列因素——做浮點(diǎn)運(yùn)算的技術(shù)——并將其內(nèi)嵌到Power7內(nèi)核中。”

但這并不是Power7與眾不同的唯一之處。Power7在一個(gè)芯片封裝集成了8個(gè)處理內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核可以執(zhí)行4個(gè)線程，從而將一個(gè)芯片變成了一個(gè)32核處理器。相比之下，Intel的高端Xeon處理器通常每個(gè)處理內(nèi)核有2個(gè)線程。

伊利諾大學(xué)安裝IBM藍(lán)水超級計(jì)算機(jī)建筑的美術(shù)渲染效果

IBM還采用了創(chuàng)新的內(nèi)存技術(shù)。目前幾乎所有處理器都采用“靜態(tài)”RAM內(nèi)存作為片上內(nèi)存，這種內(nèi)存可以向高端處理器中增加高達(dá)數(shù)十億個(gè)晶體管。IBM希望避過這種高成本、高芯片數(shù)量的設(shè)計(jì)，而是使用了一項(xiàng)被稱為E-DRAM的技術(shù)，將晶體管總數(shù)控制在12億個(gè)。McCredie表示：“如果我們在所有緩存中使用靜態(tài)RAM的話，晶體管數(shù)量將超過20億個(gè)。”

那么芯片速度呢？大約在3GHz～4GHz（IBM方面沒有最終明確）之間，實(shí)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，例如向芯片上使用電路（以前是外置于處理器的）來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存之間的通信，并且重新使用“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(fù)責(zé)該項(xiàng)目的Ed Seminaro表示：“實(shí)際上我們在環(huán)境方面走得更遠(yuǎn)一些。我們采用了機(jī)房中常用的冷卻和供電基礎(chǔ)架構(gòu)，將類似的基礎(chǔ)架構(gòu)遷移到集成了服務(wù)器、存儲和互連硬件的更小型機(jī)柜中。”

Seminaro還表示：“整個(gè)機(jī)架都是水冷的。實(shí)際上我們直接對處理器進(jìn)行水冷來散熱。我們選擇了水冷，因?yàn)檫@種方法具有很高的能源效率。”