多內(nèi)核處理器成就高性能計(jì)算應(yīng)用
隨著雙四核平臺(tái)的推出,2007年的高性能計(jì)算在性能方面有了很大的飛躍。這種技術(shù)可以為并行處理和虛擬機(jī)支持提供理想的格式。
2007年的頂級(jí)系統(tǒng)采用的是Intel的Xeon 3GHz、64位X5365四核處理器。在Intel的S5000XVN母板上可以發(fā)現(xiàn)一對(duì)這樣的處理器(圖1)。Xeon采用了Intel最新的虛擬化技術(shù),該技術(shù)可以減少虛擬機(jī)管理(VMM)軟件(如Xen或VmWare)方面的系統(tǒng)開(kāi)銷。象這些軟件平臺(tái)在工作站上更常見(jiàn)。
Xeon最多支持8個(gè)全緩沖的雙列直插內(nèi)存模塊(DIMM),其性能最高為1.33GHz系統(tǒng)總線、21Gbytes/s帶寬和64Gbytes容量。每個(gè)芯片有8MB的二級(jí)緩存。使用5000X芯片組的S5000XVN母板可以提供x4、x8和x16 PCI Express插槽和一對(duì)PCI-X插槽。利用激活碼可以提供可選的6端口SATA/SAS RAID支持。
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多核軟件
S5000XVN可以運(yùn)行許多操作系統(tǒng)和管理程序,但它要求程序充分發(fā)揮多核處理器的強(qiáng)大功能。方法之一是使用Intel的線程構(gòu)建模塊(Thread Building Blocks,TBB),它能為服務(wù)任務(wù)隊(duì)列的每個(gè)內(nèi)核生成一個(gè)線程,用以處理面向陣列和面向數(shù)據(jù)流的程序。
TBB甚至已經(jīng)發(fā)展到開(kāi)源領(lǐng)域,目前可運(yùn)行在Windows、Linux、FreeBSD和Solaris操作系統(tǒng)上??梢詤⒖糐ames Reinders編寫(xiě)的《Intel Threading Building Blocks》一書(shū)詳細(xì)了解TBB的工作原理。
另外一種方法是提供類似數(shù)據(jù)流的編程工具,比如美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司的LabVIEW。LabVIEW 8.5提供改進(jìn)的多核支持能力,而且關(guān)鍵是它將多核目標(biāo)的復(fù)雜性隱藏在了易用的圖形環(huán)境之后。
高清視頻
AMD的FireGL 8650 PCI Express圖形適配器插在S5000XVN的x16 PCI Express視頻適配器插槽內(nèi)。它能連接大屏幕高清電視機(jī),如優(yōu)派的37英寸N3752w,也能處理高達(dá)900萬(wàn)像素的高分辨率顯示器。這種尺寸和分辨率對(duì)高端CAD和醫(yī)療設(shè)備來(lái)說(shuō)是必要的。
這種頂級(jí)解決方案配備有1GB的內(nèi)存和320陰影處理器單元。另外,它能驅(qū)動(dòng)一對(duì)DVI輸出。其512位環(huán)形總線控制器帶寬高達(dá)108Gbytes/s。
大容量存儲(chǔ)
希捷的Barracuda 7200.11采用了垂直磁記錄(PMR)技術(shù),在3.5英寸硬盤(pán)中的4片磁盤(pán)上可以容納1TB的數(shù)據(jù)(圖2)。該驅(qū)動(dòng)器有32MB的緩存,可以提供ATA或3Gbit/s的串行ATA(SATA)接口。它的連續(xù)數(shù)據(jù)讀取速率可達(dá)105Mbits/s。
高性能工作站通常使用以一對(duì)RAID 1配置或RAID 5配置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器。7200.11驅(qū)動(dòng)器集成了眾多的功能,如讀/寫(xiě)磁頭上的自適應(yīng)飛旋高度或SoftSonic技術(shù)來(lái)消除運(yùn)行噪聲。希捷的CleanSweep技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器調(diào)校。
Lite-On公司的2x LH-2B1S藍(lán)光三合一刻錄機(jī)除了可以讀寫(xiě)DVD和CD介質(zhì)外,還能以2x速度讀寫(xiě)25GB的藍(lán)光介質(zhì)(圖3)。對(duì)速度的需求保證了它是SATA接口。它的高容量使它非常適合數(shù)據(jù)備份和音影播放使用。