回顾与展望：2007年高性能计算市场的新变化

古希腊哲学家赫拉克利特曾经说："唯一不变的就是变化"。用它来描述高性能计算市场再贴切不过了。高性能计算市场的特点就在于体系架构、技术革新和用途的瞬息万变。

对性能永不止步的需求，贯穿了近十年的HPC发展，从最新一期TOP500排行榜的榜单上就能看出，每隔10年高性能计算的性能就以100倍的速度飞快增长。

集群、高I/O和能耗

如今，集群已经成为高性能计算和企业数据中心领域中占据主导地位的解决方案，因其性价比优越，在配置方面具有很高的灵活性，还能降低长期维护成本。根据今年最近发布的一期TOP500排行榜，超过80%的上榜系统都是集群式的。随着集群体系架构得到业界的认可，互联解决方案的重要性也随之提升。

千兆以太网和InfiniBand成为占据主导地位的解决方案。当单核中央处理器还是通用解决方案时，千兆以太网主要在对I/O没有特别需求的情况下使用，InfiniBand主要是针对高性能计算领域或者对I/O有高要求的企业级应用。自从2000年中期以来，多核处理器逐渐取代了传统的单核中央处理器，这种新的趋势推动了处理I/O需求的解决方案的发展。

降低能耗也已经成为目前计算机解决方案的关键所在。在高性能计算领域，多数应用软件都需要充分利用计算资源，因此要求集群节点间具备高产出和低延迟的互联能力。在企业数据中心领域，多数应用软件对深度计算要求不高，因此虚拟化成为提升系统生产力的主要途径。这种解决方案能在互连接上创建同样的工作负载，因为在服务器之间和服务器与存储系统之间都需要更多的系统吞吐量。虽然高性能计算和虚拟化环境在应用软件方面有所不同，但他们在集群互连接方面的特性要求是相同的。

不再曲高和寡

TOP500排行榜通常被认为是阳春白雪、曲高和寡，但如今，当企业数据中心越来越注重计算性能时，TOP500就已经不再是单纯为高性能计算市场提供统计数据了，而更多的体现出了它的商业价值。特别是最新的榜单中，集群成为了主导性解决方案。HPC已经从单纯的高性能计算市场扩展到整个集群市场。在TOP500的前一百名计算机系统中：集群计算机占据51%的份额（与2005年11月榜单的41%份额有所上升），大量信息并行处理机（MPP）占据47%的份额（与2005年11月榜单55%的份额有所下降）。可以说，集群计算机继续强势增长，成为高性能计算机系统最为青睐的解决方案。

另外，在最新的TOP500中，大众用途的集群服务器增加。TOP500中有4/5的系统属于中低端部分（排名101-500）其中大部分也都是集群。这一部分系统代表了高性能计算和企业数据中心中的通用集群市场。InfiniBand架构和千兆以太网互联几乎占据了系统总量90%的份额（400个系统中有347个系统使用这种方式），这些系统中的95%是集群计算机。因此，分析人士认为，集群计算机和标准互联方式的主导地位在将来还将继续存在，因为这种体系架构能够提供更好的灵活性和可量测性，无论是单节点还是大型系统，出众的性价比都超越了其他的体系架构。

InfiniBand VS 10G以太网

InfiniBand也成为高性能计算最常见的选择，特别是对于集群服务器，在排名前100位的集群计算机中超过58%的计算机系统使用了这种连接。自从InfiniBand首次亮相TOP500排行榜以来，其连接集群计算机的数量在每届TOP100排行榜榜单上都呈现出积极的增长态势。预计这种趋势在随后几年还将继续，特别是随着每台服务器节点上的中央处理器核心数量的不断增长，也要求更高的带宽和更低的延迟。

InfiniBand架构的使用也并非集群服务器独享，因为许多大量信息并行处理机（MPP）系统也在使用InfiniBand的互联方式。另外一个有趣的事实就是10G以太网解决方案是不存在的，主要的原因是InfiniBand架构的高性能和先进的HPC特性已经超越了10G以太网。

因此，有业界人士指出，InfiniBand是唯一能够提供所要求的带宽、延迟、电能利用等特性的工业标准化互联方式。InfiniBand也成为高性能应用软件在互连方式上的首选并且向企业数据中心中逐步渗透。InfiniBand将借助其无以伦比的性价比和高功效，有望在不久的将来将这些趋势进行到底。

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