克雷公司打造首款ARM架构高性能计算机 或取代至强系列

一支由英国四家高校、高性能计算厂商克雷公司以及Met Office共同组建的研究小组已经获得300万英镑资金，用于构建一台包含超过1万个ARM计算核心的超级计算机。

 

Met Office XC40很可能面临被ARM替代的命运

此项目的最终结果，将决定基于ARM架构的超级计算机是否有能力在成本层面击败至强家族，同时继续保持可观的性能表现。

此项计划被称为Isambard，旨在纪念十九世纪英国杰出的工程师Isambard Kingdom Brunel。此项目由布里斯托大学高性能计算教授Simon McIntosh-Smith负责领导，并于今年1月17日在巴塞罗那召开的Mont-Blanc大会上正式公布。公布的主题非常直观，为《ARM：通往高性能计算之路》。

四家英国西南部大学包括巴斯大学、布里斯托大学、加的夫大学与埃克塞特大学，共同构成GW4联盟，其将与克雷及Met Office两家行业合作伙伴共同建立这套将由Met Office托管的Isambard服务与系统。

参与各方共从工程与物理科学研究委员会（简称EPSRC）处获得了300万英镑的资助，而EPSRC本身正是英国工程与物理科学研究领域的主要资助机构之一。

在新闻公告当中，McIntosh-Smith表示，“科学家们如今已经拥有越来越多的潜在计算机架构可供选择，其中包括新型64位ARM CPU、图形处理器以及来自英特尔公司的多核心CPU。为应用程序选择最佳架构往往是一项艰巨的任务，因此此项Isambard GW4 Tier 2高性能计算服务旨在提供一套涵盖各类新型计算架构的访问能力，且各架构全部使用同样的软件堆栈。”

Smith同时补充称：“Isambard是一套独特的系统，其将实现各类架构之间的直接比较，从而帮助英国科学家们更好地理解哪类架构真正适合自己的应用需求。”

尽管这意味着Isambard服务将同时配备多套计算硬件架构，但其中安装的似乎大多数基于ARM。McIntosh-Smith在采访当中解释称，“这是一套，甚至可以说是历史上第一套严肃的大规模ARMv8 64位生产设备。这也是克雷公司第一次明确公布的ARMv8产品，而不仅仅只是原型设计方案。”

而我们可以将这套方案理解为Bull Mont-Blanc系统配合Cavium的Thunder X2 64位ARMv8-A服务器处理器系统芯片。克雷公司很可能会在Isambard当中采用类似的设计思路。

下面是这套系统的具体规格：

 

其也将采用部分x86 CPU、Knights Landing至强Phi协处理器以及英伟达P100 GPU

克雷公司的集群化CS400采用至强E5 2600-v4 CPU，且可选择性支持Phi协处理器与英伟达Tesla GPU，外加FDR InfiniBand、QDR True Scale或者英特尔的Omni-Path互连方案。

克雷公司EMEA（即欧洲、非洲与中东）研究实验室主任Adrian Tate表示，克雷方面将建立一套Isambard卓越中心：“我们很高兴能够成为GW4与Met Office这一重要合作项目的参与者，我们将共同努力探索并评估在单一架构中融合各类处理技术的可能性。能够与GW4及其它技术合作伙伴共同建立卓越中心，我们预计将能够更为深入地了解新型处理技术场景下的应用执行效率，同时亦乐于同英国科学界分享这些重要见解。”

Isambard将为来自英国的科学家们提供一项2级高性能计算服务。Met Office公司高性能计算优化经理Paul Selwood表示：“这套系统将使我们得以……加快对天气与气候模型适应新型CPU架构方面的理解进程。”

换句话来说，Met Office方面将观察Isambard如何运行天气与气候建模软件。目前该软件还运行在基于x86的克雷XC40超级计算机之上，而Isambard很可能会带来功耗及使用成本更低的替代性解决方案。

另外，其它Isambard用户也将能够评估自己的高性能计算任务在ARM硬件上的运行表现，并将其与现有克雷x86设备进行对比。这项评估工作将证明ARM CPU是否需要像当前克雷XC30、至强CS400以及XC400等系统那样配合Phi协处理器及/或GPU才能完成此类任务的运行。

克雷公司并没有公布基于ARM的CS400产品的发布计划，因此相关事宜目前尚无法确定。

原文发布时间为： 2017年1月19日

本文作者：李超

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