IBM將啟動“藍水”超算項目 采用Power7處理器
IBM將于明年發(fā)布全新的Power7芯片，用于伊利諾大學即將開發(fā)的全球最快超級計算機“Blue Water”（藍水）。
該大學的超級計算機中心非常有名，曾經安裝過虛擬和物理的知名超級計算機?！?001太空漫游》里面臭名昭著的智能超級計算機HAL 9000就是在伊利諾斯州Urbana搭建的，據此推測可能就是在伊利諾伊大學厄巴納香檳分校。
盡管目標并不是人工智能，但是IBM“藍水”超級計算機與HAL 9000以壓根，都能夠在很短時間內完成大規(guī)模復雜計算。它位于厄巴納香檳分校內一棟專門的建筑中，理論上可以實現10 petaflops的性能，大約是目前最快超級計算機的10倍。
作為伊利諾大學國家超級電腦應用中心的一部分，IBM藍水到問世之際將稱為全球可公共訪問的最大型超級計算機。
超級計算機實際上是大量用于解決一個復雜問題的微處理器集合。在處理器設計方面，即將問世的藍水所采用的IBM Power7（將于2010年上半年公布）是IBM邁出的重要一步：Power7集成了目前最快超級計算機Roadrunner的芯片的功能特性。IBM系統(tǒng)和技術群組設計師Bradley McCredie表示，Power7融合了旗艦版Power芯片設計與Cell處理器的關鍵技術。
Power7芯片印模
McCredie在接受采訪時表示：“我們從Cell項目中提取了一系列因素——做浮點運算的技術——并將其內嵌到Power7內核中。”
但這并不是Power7與眾不同的唯一之處。Power7在一個芯片封裝集成了8個處理內核，每個內核可以執(zhí)行4個線程，從而將一個芯片變成了一個32核處理器。相比之下，Intel的高端Xeon處理器通常每個處理內核有2個線程。
伊利諾大學安裝IBM藍水超級計算機建筑的美術渲染效果
IBM還采用了創(chuàng)新的內存技術。目前幾乎所有處理器都采用“靜態(tài)”RAM內存作為片上內存，這種內存可以向高端處理器中增加高達數十億個晶體管。IBM希望避過這種高成本、高芯片數量的設計，而是使用了一項被稱為E-DRAM的技術，將晶體管總數控制在12億個。McCredie表示：“如果我們在所有緩存中使用靜態(tài)RAM的話，晶體管數量將超過20億個。”
那么芯片速度呢？大約在3GHz～4GHz（IBM方面沒有最終明確）之間，實際上要比之前主頻為5GHz的Power更低一些。McCredie表示：“我們從其他方面來提高性能，例如密集的E-DRAM。”
IBM還從其他一些方面來提升性能，例如向芯片上使用電路（以前是外置于處理器的）來實現系統(tǒng)內存之間的通信，并且重新使用“out of order”指令。
那么IBM是如何冷卻這些高密度超高速處理器的呢？水冷。IBM負責該項目的Ed Seminaro表示：“實際上我們在環(huán)境方面走得更遠一些。我們采用了機房中常用的冷卻和供電基礎架構，將類似的基礎架構遷移到集成了服務器、存儲和互連硬件的更小型機柜中。”
Seminaro還表示：“整個機架都是水冷的。實際上我們直接對處理器進行水冷來散熱。我們選擇了水冷，因為這種方法具有很高的能源效率。”
全球最快超級計算機？
“藍水”項目得到了國家科學基金會的資助，在此之前 國防部高級研究計劃署（DARPA）的一個項目也采用了IBM Power7芯片。
Seminaro表示：“因為DARPA的加入我們比平時做了更多的工作。接下來就是藍水項目，該項目得到了國家科學基金會的資助，基于DARPA項目所取得的成就來說我們有充足的信心。”
理論上來說藍水超級計算機可以配置16384個Power7芯片，理論性能可以達到16 petaflops。不過IBM表示，初期性能峰值將接近10 petaflops，實際運行軟件應用的“持續(xù)”性能大約是1 petaflop。
但是像DARPA和NSF這樣的機構的目標并不是為了躋身TOP500強。Seminaro表示：“現在即時節(jié)點之間沒有很高的帶寬我們也可以得到很到的基準測試數據。因為在做這個基準測試的時候節(jié)點之間幾乎是沒有通信的，即使內存帶寬很低也不會有什么影響。” #p#page_title#e#
在藍水項目中，節(jié)點之間的傳輸率是十分關鍵的。Seminaro表示：“該系統(tǒng)中任何兩個節(jié)點之間的數據傳輸率都是每秒192GB，也就是峰值水平。因此，你可以在任何地點以這樣的速度和不到一微秒的延遲獲得數據。”
這種性能對于大型企業(yè)和政府機構來說很重要。Seminaro表示：“包括波音、通用和福特在內的很多企業(yè)都在很大程度上依賴這些系統(tǒng)。現在這些設備還進行了大多數撞擊測試。氣象預測的很大一部分也是在這種平臺上完成的。”
藍水是Seminaro自1999年所參與規(guī)模最大的一個超級計算機項目，他說：“它的規(guī)模的確是最大的。”
另外Power7也將面向商用服務器產品，Seminaro表示：“我們將在明年上半年出貨用于我們商用產品的Power7處理器。”
