云計算催生高性能計算新模式

在網上發起的一次投票中，175名受訪者中有55%的人表示他們使用的計算機核心數量少于32核。IDC咨詢公司的報告稱，所有參與調研的高性能計算應用軟件/用戶中有57%使用32核處理器或者少于32核的計算機。因此正如之前所說，編寫高性能計算應用軟件的方式需要作出改變--線程模式(OpenMP)適用于核心數量較少的計算環境，分布式模式(MPI)適用于大容量核心計算環境(雖然MPI在兩種環境下都能使用)。

　　如果我們假設半數的集群用戶由于多核而選擇放棄，那么市場會發生什么變化？請注意，這種情況實際上并不會發生，因為會產生支持，能耗，制冷和利用率等種種問題。桌面系統倒是有這種可能，可以想見大部分高性能計算市場向對稱多處理系統轉移。這大約占到市場的50%。

　　如果有一種在云上的高性能計算模式，情況就會大不相同，我們姑且將其叫做“HPC Cloud”，對于這種兩者皆用的用戶群非常有吸引力。用戶可以用來測試、研發和運行應用軟件，當他們需要更多循環周期時，可以把工作任務遷移到他們的本地集群，云上的集群或者兩者皆可。這也是它的一大賣點。如果Cloud HPC能用于你的應用軟件，那么購買新的集群就會便宜而方便得多。

　　確實，困擾這個市場的問題之一是集群的管理和支持。我經常問自己是否是個合格的集群管理員。這種不足經常會阻礙市場的增長。購買和運行本地集群需要人員，能源，制冷，空間和時間。集群的總體擁有成本是硬件成本的好幾倍。Cloud HPC能減少大量的成本并且消除管理集群的人員需求。

　　再來說我的小型Limulus集群。馬上它將擁有10個核心并且很快將升級到16核。這樣我就能很輕松的進行本地測試，研發和運行可以擴展到更大數量節點的應用軟件。一旦應用軟件運行做好了準備，我會將任務提交給使用同樣調度程序的云，這個云也是我在本地系統上用來完成工作任務的。由于在大規模節點運行應用軟件之前，我已經有了測試和運行節點的平臺，我就能更好的利用我的云循環(我不需要Cloud來調試或者測試節點。本地系統可以幫助我完成這項工作)。48核或者24核桌面系統對稱多處理系統也是如此。我的本地桌面系統高性能計算系統已經成為HPC Cloud的入口。

　　最終本地數據中心集群會去向何方呢？這會涉及到安全，隱私，可靠性和性能等很多問題。舉例來說，目前亞馬遜在線的彈性計算云是以萬兆以太網為基礎的，這對于很多需要InfiniBand性能的用戶是不夠的。我想Cloud HPC也將引發這樣的爭議。

　　最終的結論是降低高性能計算的使用成本，這將幫助高性能計算使用率的提升。按照這種趨勢，可能會有三種“高性能計算模式”涌現出來。第一種將是我們所熟悉的傳統本地集群。第二種可能是桌面系統對稱多處理或者集群系統。這些系統將用來處理小型工作負載，核心數量在32核以下，可能會包括OpenMP和MPI應用軟件。第三種模式將是桌面系統/云用戶。這些用戶將把他們的桌面系統作為原始高性能計算資源并且按照自身需求來使用外部循環(云或者本地集群)。任何一種方式，高性能計算都將向桌面系統更加的靠近。

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