应用为本 寓智于衡：英特尔引领石油HPC(2)

　　提供更强计算驱动力的“至强”芯

　　英特尔在服务器领域的创新，对于构建高效高性能计算数据中心来说是最为关键的，因为它将是其主要的性能输出引擎，是调动整个数据中心高效稳定运转的核心。针对石油行业的两类主要高性能应用——地震资料处理和油藏模拟应用，英特尔最新的双路服务器用至强5600处理器平台和针对关键业务的多路至强E7处理器平台堪称其理想之选。

　　基于至强® 5600处理器的服务器，非常适于构建侧重浮点计算性能的高性能计算集群。这款于2010年春季问世的处理器凭借业界领先的32纳米制程工艺和全新酷睿™ 微体系架构实现了比上一代产品高达60%的性能提升。据英特尔介绍，在配备至强®处理器5600处理器的平台上，有75%-80%的高性能计算应用均可以最佳状态运行。至强® 5600集成的英特尔® 睿频加速技术(Intel® Turbo Boost Technology)、英特尔® 智能节能技术(Intel® Intelligent Power Technology)等智能计算特性，还让高性能计算系统能即时感知应用负载的变化，从而以更高能效，更灵活地满足不同应用的需求，为高性能计算提供一个平衡高效的平台奠定了基础。

　　配备今年4月发布的至强® E7处理器的服务器，则得益于该处理器内置的30MB大容量高速缓存，以及对高容量(最高可达2TB)和高带宽内存子系统的支持，成为运行油藏模拟应用的适用平台。其最多达10个支持英特尔® 超线程技术的内核，也可为海量信息的高速处理增添助力——相比上一代至强® 7500系列处理器，它运行计算密集型应用的性能提升多达 40%，为大型科学研究提供了必要的计算能力、内存以及内存带宽。这款处理器也同样添加了对睿频加速和智能节能技术等技术的支持，能分别按需扩展性能、增强可靠性与可管理性。

　　与英特尔这两款服务器处理器平台搭配的，就是其功能强大、易于使用的一系列软件开发与优化工具以及相关的技术支持，这些工具包括有VTune™性能分析器、英特尔®编译器(Intel® Compilers)、Intel® Thread Checker、Intel® Performance Libraries、Intel® Threading Tools、Intel® Cluster Tools等，它们可以帮助高性能计算应用软件开发商或最终用户分析自己的服务器平台及应用软件特性，并最大限度优化其高性能计算机软硬件系统，发掘其最大性能潜力。世界领先的石油服务公司斯伦贝谢(Schlumberger)技术服务副总裁Jim Brady指出，“通过与英特尔的紧密合作和其行业领先的软件使用工具，我们很好地优化了我们的软件的扩展能力的性能。因此，我们的石油和天然气客户可以更好地理解液体流动和地质因素，更迅速，更确性，高效地推动能源勘探的发展。”

　　? 打造功能更丰富、更易用的开放存储系统

　　作为数据中心内贮存海量数据的存储设备，近几年来正随着各行各业数据量的爆炸性增长而逐渐走红，其受用户关注的程度，很多时候甚至还超越了服务器。而在英特尔平衡计算理念下的高性能计算数据中心解决方案中，对于存储相关产品的要求是，要让它能够为更多存储系统厂商所用，并在提供出色性能的同时，保证不同厂商的产品之间以及同一厂商的不同代产品之间，以及它们和数据中心内其他IT设备之间要实现更好的兼容、互操作和数据迁移能力。

　　为满足上述要求，英特尔将至强产品线延伸到了存储系统领域。除了基于开放、标准化架构的先天优势外，其面向存储系统的至强处理器还有一些亮点，也是它吸引存储厂商和用户的关键，那就是它们与服务器版的“同胞”一样，一方面借多核和先进微架构提供了非常出色的运算性能，另一方面也集成了有助于提升存储设备处理效率、能效和实现存储虚拟化的智能特性。这些亮点配合业界在英特尔架构上强大且成熟的应用开发能力，可帮助企业存储设备增添更多、更新的功能和应用模式，同时，特别是推进存储和服务器的融合，这可以形成兼具计算和存储能力、应用更具弹性，可及时适应用户需求变化、性价比也更为理想的解决方案。

　　面向存储的至强处理器得益于上述原因，很快就获得了企业存储设备厂商们的青睐。2010年绝大部分存储厂商发布的新品，都已转入英特尔架构的阵营，其中包括了日立数据(HDS)的高端新品VSP、IBM的中端新品Storwize V7000和NetApp的中高端新品FAS/V6200及V3200等。在这些业界伙伴的支持下，英特尔在外置磁盘存储处理器市场上，已经占到了70%-80%的份额。

　　在利用至强处理器支撑中高端企业存储系统的同时，在技术创新和市场拓展上均由英特尔公司引领的固态硬盘(SSD)产品，也可以为包括石油行业用户在内的高性能计算用户带来更为出色的系统性能体验。固态硬盘在寻道、数据连续和随机读写以及输入输出上数倍于传统硬盘的优势，再加上它源于非机械构造的、更高的可靠性，非常适于用作高性能计算集群每台服务器在内存与硬盘之间的缓存，这种类型缓存可以在运行应用时将其需要使用的数据先从硬盘中提取出来并进行缓冲存储，以供服务器的处理器及内存能够更快的对这些数据进行读取和写入。这无形之中将大大提升高性能计算集群的工作效率，因此也成为了高性能计算行业公认且推崇的一种全新应用模式。

　　? 辅开带宽更高、更为易用的信息“生命线”

　　在英特尔高性能计算数据中心解决方案中，以以太网技术为基石的网络产品堪称信息“生命线”。英特尔在这一领域的主力产品就是万兆以太网相关产品。若只从规格上来看，万兆以太网相对于千兆以太网的优势在于带宽大增，延迟降低和可靠性提升。但在真实应用环境中，其功效还不限于此。企业用户在万兆以太网出现之前常通过在单台服务器上配备多个千兆网络适配器，并对其端口带宽进行汇聚来获得更高网络带宽。使用万兆产品后，他们就可以通过简化服务器网络适配器和相关网络设备达到同样目的，英特尔称这种简化可使数据中心里每机架功耗降低45%、网络线缆和交换机的接口减少80%、用户花费在数据中心基础设施上的成本降低15%，并使每个服务器的联网带宽提升达2倍。此外，万兆以太网也可以为千兆以太网和Infiniband之间较大的跨越架起沟通的桥梁。

　　在上述应用优势的基础上，英特尔还正在数个环节上对万兆以太网进行技术革新，以求进一步提升它在平衡的数据中心解决方案中的应用表现：一是在万兆以太网网卡上增添对更先进的多队列技术的支持，以求为用户们未来采用性能更强的多核处理器以及更充分地利用其计算力保留出足够的空间;二是利用万兆以太网推进统一网络的构建，例如在今年为其万兆以太网服务器适配器X520系列增添了开放式光纤通道以太网软件堆栈的免费升级，以促进对存储网络的融合，使数据中心的网络架构进一步简化、统一化，从而降低用户的成本和加快其软硬件设备的部署和应用;三是努力降低万兆以太网的使用成本，例如计划在今年内提供板载的万兆以太网适配器，以促成万兆端口价格在2012年降至500美元以下的目标。

　　? 源自至强®E5的数据中心解决方案全面革新

　　面向服务器的双路及多路至强处理器平台，面向存储系统的至强服务器平台以及万兆以太网适配器，就构成了英特尔在高性能计算数据中心解决方案的计算、存储和网络产品的战术布局。按一般的思维，这三条产品线本来应该是各行其道，同步推进的，但是在平衡计算理念的指导下，在英特尔数据中心事业部的创新合力下，将于今年下半年问世的至强® E5处理器平台(代号为Romley)，则有望为这三条产品线带来一次全面革新的机会。

　　至强® E5处理器平台对于服务器的革新，是因为它将成为至强® 5600处理器的继任者，担起双路服务器市场主力平台的职责，在这方面，它带来的提升主要表现在它在性能和能效上的提升，而这将主要源于它将采用的全新Sandy Bridge微架构。虽然目前还没有更多数据表明它可以带来多大幅度的进步，但从英特尔台式机及笔记本电脑处理器更换Sandy Bridge微架构后的表现来看，继续赢得企业用户的青睐对它来说应该不是挑战，更况且它新添的AVX(高级矢量扩展)指令集，以及相对应的较高宽度矢量处理单元就是加速浮点计算密集型应用而生，该技术使用最小的核心面积实现了双倍的浮点吞吐量，之前一代产品，峰值浮点性能可翻一番。预计在注重浮点计算性能和并行处理能力的高性能计算领域，它一定能发挥出更强的威力。

　　至强® E5处理器平台对存储系统的应用优势，则是来自它对于RAID加速和SAS技术(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)等存储技术的支持，这些技术是构建企业级中高端存储系统所必须的，而E5处理器平台集成这些功能，自然就会推动服务器与存储的融合。

　　在网络方面，至强® E5平台带来的板载万兆以太网适配器，这将让以这款平台为基础来设计和生产服务器的厂商得以生产出标配万兆以太网连接能力且价格也可以让用户接受的服务器，此前曾因成本原因对万兆以太网持观望态度的用户也有望比其预想的时间表更提前一些用上这项技术，这将对整个万兆以太网技术的进一步普及带来一股强劲的推力。

• 第1页：石油勘探与高性能计算
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• 第3页：集成众核(MIC)走向百亿亿次计算时代

（编辑：ASP站长网）