得益于这项黑科技，惠普开发出每秒百亿亿次超算

2017-09-12 08:03:35 来源: 新华社

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中、美等国都已宣布开发每秒可进行百亿亿次计算的下一代超级计算机。作为美国老牌计算机企业，惠普公司着眼于大数据时代的计算需要，宣布以“内存驱动型计算”架构为设计方向，希望未来研发出美国第一台百亿亿次级别的超级计算机。沿用60多年的传统计算机架构基于处理器、内存与硬盘之间的交互过程，浪费了大量时间和计算机资源，处理速度也赶不上大数据时代需求。

惠普因此提出内存驱动型计算架构方式，认为这种全新的数据存储和处理方式有潜力成为推动行业发展的解决方案。

内存驱动型计算架构是把内存放在计算平台的中心位置，多个处理器共享一个内存池，而不再是每个处理器依赖相对小量的内存。惠普认为，这种架构方式可以带来计算机性能和效率的飞跃，把计算机管理、加工和挖掘大数据的能力提升到前所未有的高度。作为对“基于存储的计算”的概念验证，HPE 还展示了采用新一代计算架构的原型机：

原型机的每一个 SoC 有独立 DRAM（系统内存），但通过光子通讯共享 2 到 4TB 的“持久存储”（persistent memory）。所有处理器能通过光纤维，在其他节点（nodes）上连接持久存储。这构成了一个容量巨大、可按字节寻址的中央存储集群。该公司没有透露 CPU 信息，但外媒猜测，它可能使用了 64 位 ARM v8-A 或英特尔 X86 处理器。

HPE 用这台原型机展示了：

计算节点与被系统共享的 Fabric-Attached Memory 存储集群连接。

一个经过优化的、基于 Linus 的操作系统在 SOC 芯片上运转。

计算机的光通讯设备，包括新的 X1 光子模块能连接上网并正常运转。

新的软件编程工具，能对富余的持久存储空间加以利用。

HPE 表示，这个新的计算架构能够按照 HPE 工程师们的设计，让各个基础模块协同运转。

在项目的设计阶段，模拟程序就预测，新架构的运行速度将比现有计算系统高“数个数量级”。现在，HPE 在现有的计算机硬件上测试了新的软件编程工具，并证明根据在不同工作情况下，理论上能达到最高 8000 倍的运算速度。

除了传说中的性能，HPE 基于存储的计算架构还拥有极为理想的扩展性。从迷你物联网设备到百万兆级运算设备，该架构都可以应用。这使它成为，处理高性能计算和数据密集任务的理想平台，包括大数据分析。

根据惠普发布的新闻公报，最新推出的原型机有40个节点、共享160太字节（TB，1TB为1万亿字节）内存资源，意味着可以同时处理1．6亿本图书所包含的数据。因为采用了高速、低功耗的内存互联架构，原型机具有出色的可扩展性和效率。公司还用光子通信取代了电子通信，助推原型机各节点之间的数据传输，不仅可以让节点互联速度更快，还能使硬件工作时的温度降低，运行更有效率。

惠普说，基于现有架构，未来可以把内存池累加起来，实现百亿亿次级别的单内存计算系统。公司还预测，内存驱动型计算架构几乎可以无限量扩容，甚至可以使内存池达到4096尧字节（YB，1YB为1亿亿亿字节），相当于当今数字世界规模的25万倍。

美国能源部今年6月宣布，将在未来3年拨给包括惠普在内的6家科技公司总额2．58亿美元的资金，以加速下一代超级计算机技术的研制，目标是到2021年交付至少一台每秒可进行百亿亿次计算的超级计算机系统。

责任编辑：星野

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