08年高性能計算展望:真正的增長點在何處?
2007年Tabor研究公司創(chuàng)建了供需研究方法論來決定高性能計算市場的規(guī)模和動態(tài)發(fā)展。從技術層面上看,我們?yōu)榱舜_立真實的市場規(guī)模正對高性能計算市場的服務器和集群單元的產品和服務做著調查研究。從用戶的角度來看,我們試圖超越傳統(tǒng)的高性能計算市場尋找一種全新的具備適應重大可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ膽密浖I域。
1月中期,Tabor研究公司將發(fā)布傳統(tǒng)高性能計算服務器市場的2007年銷售收入初步統(tǒng)計數據。這次評估將涵蓋傳統(tǒng)高性能計算市場中所有在售的計算機系統(tǒng),貫穿整個工業(yè)領域,政府部門和學術界,應用領域涉及到制造業(yè),油氣勘探,生物技術,生命科學,金融分析,數字化媒體,醫(yī)療衛(wèi)生,公共事業(yè),學術和國家研究以及國防等各個方面。
我們目前正在和高性能計算廠商確認最后的銷售數字,但是在此我們能說明2007年傳統(tǒng)高性能計算服務器市場的銷售收入總計約為73億美金到78億美金之間,從2006年開始是以一位數的速度增長。我們方法論的關鍵性基礎是高性能計算服務器的銷售收入占據了整個服務器銷售15%到17%的份額。對傳統(tǒng)高性能計算市場完整的細化分類為--通過產品級別(入門級,中級,高端服務器,超級計算機),用戶行業(yè)(學術界,政府部門,工業(yè)領域),地理區(qū)域(美國和加拿大,拉丁美洲,歐盟,亞太區(qū))和廠商份額--這些數據將提供給Tabor研究公司
InterSect360市場咨詢結構和在對我們的需求研究模型做出貢獻的高性能計算用戶觀察顧問委員會的成員們。
預測之一:尋找服務器之外的技術創(chuàng)新
高性能計算市場運轉良好。在2007年出版的首份需求報告中,用戶透露了他們在主要的開銷范疇內是如何對高性能計算的預算進行分配的,這些開銷包括:硬件,軟件,服務,設備,人員和外購。這項研究的主要發(fā)現是用戶只是將高性能計算預算總額的1/3花費在服務器上。他們將同等的金額用于其他的高性能計算產品和服務,其他的花費主要是在人員成本,能耗和冷卻上。
將服務器的花費占到高性能計算市場總支出的一半就意味著我們至少能將服務器的銷售金額翻倍來趕上傳統(tǒng)高性能計算市場的整體規(guī)模,所涵蓋的項目包括存儲,互聯接和服務,總計大概為150億美金。事實上,這個數字略微偏高因為這不在花費分類的預算之內,特別是存儲部分,來自IT預算的金錢是用來支持高性能計算的,而不是非高性能計算的某個分類。
在非服務器消費范疇中,存儲或許是最為關鍵的。存儲不僅在高性能計算預算中占據重要的百分比,而且也是對系統(tǒng)真實生產力有著至關重要影響的技術領域。另外在文件系統(tǒng)和使用戶購買決策復雜化的存儲互聯方式中起到重要的技術轉換作用。Tabor研究公司2007年的綜合研究報告的結論是除了增加容量和提高帶寬這些簡單方法外,用戶對能改進應用軟件性能的存儲解決方案也很有興趣。
互聯接是整體解決方案中另外一個重要的組成部分,也是正在經歷技術變革的一個領域。InfiniBand互聯架構認知度的增長是2006年度和2007年度的一個熱點話題,但是在SC07上我們注意到一些公司展示了他們的最新10G以太網解決方案。我們對此最感興趣的不是最新一代的以太網看起來如何平常,而是許多廠商都在鼓吹他們的10G以太網解決方案之間的不同。如果用戶將以太網看作一個復選框,那么互聯接市場的動態(tài)發(fā)展在2008年還有待觀察。
預測之二:多核驅動更深層次的節(jié)點變化
隨著多核成為新一代高性能計算購買需求的常規(guī)選擇,用戶將繼續(xù)關注多路層面上并行運算的發(fā)展。除此之外,內存和高速緩存之間的爭奪對于某類應用程序來說也成為主要的瓶頸所在。多核的快速發(fā)展將推動節(jié)點間幾個相關領域的創(chuàng)新。
隨著每路處理器核心數量的增加,用戶需要重新平衡節(jié)點的配置來優(yōu)化處理器,內存和存儲之間數據的遷移。這里所面臨的挑戰(zhàn)不是節(jié)點的超負荷而是處理器核心將在多數時間因為要等待來自內存或者硬盤的數據傳輸而處于閑置狀態(tài)。多于一些用戶而言,這可能是更為劃算的方式來減少處理器芯片的數量,在大容量內存和額外的I/O端口上花費更多。 #p#page_title#e#
最為提升節(jié)點級別性能的另外一項選擇,各種加速器技術將在2008年得到廣泛的嘗試。我們期望能看到大家的努力在整個應用軟件領域使用加速器技術(諸如FPGAs, GPGPUs, 游戲芯片, 特定目的加速器等)。不過這些努力將仍在實驗性階段,相對較少數量的加速器能被配置。我們希望這種嘗試能繼續(xù)到2009年。
預測之三:軟件行業(yè)奮起直追
對能夠減少程序設計的復雜性和對多核,多處理器系統(tǒng)進行管理的軟件的需求將在2008年達到空前的高度。用戶將尋求貫穿整個高性能計算活動的軟件的創(chuàng)新。
對多核的反饋---用戶將需要執(zhí)行工作進度表和優(yōu)化軟件來獲取基于多核處理器的集群功效的最優(yōu)化。另外,用戶會尋找軟件解決方案來協(xié)助解決計算機機房中能耗和冷卻的挑戰(zhàn)。
程序設計的復雜性---像死亡和稅收一樣,程序設計的復雜性也總是和我們如影隨形。2008年將檢驗MPI和目前的程序設計方法的局限性,同時也為現行的程序設計工具和全新設計方法的發(fā)展帶來了機遇。
對加速器執(zhí)行的支持---程序能力對加速器的采用是最大的限制性因素。加速器競爭中最后的獲勝者將是那些既能向加速器運行提供高效處理器又能為加速器使用提供高效程序設計工具的廠商。
預測之四:生產力將歷久彌新
生產力的概念不僅是指性價比。隨著多核系統(tǒng)的采用和對高性能的追求變得更加突出。用戶接受這個概念來評估理論上高性能計算系統(tǒng)的有用性,但是在實踐上衡量真實的產出卻比較困難,因為"生產力"概念缺乏簡單的評測工具。
2008年Tabor研究公司將為用戶引進能更好的評估端到端工作流最優(yōu)化的工具--這也是在性能之上強調生產力支持所邁出的重要一步。除此之外,一些用戶已經設計了他們自己內部的生產力公制,許多高性能計算系統(tǒng)和解決方案提供商也同樣對生產力度量工具表示了興趣。舉例來說,微軟公司在SC07大會上就將其HPC++語言作為中心議題強調了生產力。
預測之五:閾值應用軟件成為主要的增長領域
技術的進步,性價比的提升和真實生產力收益相結合使高性能計算成為非傳統(tǒng)應用軟件領域中備受關注的投資熱點。Tabor研究公司將他們作為"閾值應用軟件"。一款新生高性能計算應用軟件應該是:不是傳統(tǒng)意義上的已經確立的高性能計算應用軟件,而是一種沒有從之前的高性能計算中獲益的類別中截然不同的子集。是被目前高性能計算技術,性價比或者生產力的進步催生而來。
高性能計算的發(fā)展具備極大的潛力,計算方法成為新的范例。舉例來說,在金融領域,高性能計算系統(tǒng)傳統(tǒng)上都是為金融解析和風險分析而配置的。最近一些用戶開始將高性能計算系統(tǒng)用于實時貿易解決方案。這是一種高性能計算工作流中全新的應用軟件分支,顯示出工業(yè)領域具備廣泛的接受程度的潛力。
新生應用軟件中另一項重要的類別就是"極端測量商業(yè)計算."這是一種針對應用軟件包羅萬象的設計方法。舉例來說,網絡在線交易或者搜索不是每秒的高性能計算應用軟件,但是易趣和Google使用超級計算技術來運行他們。Tabor研究機構將其作為閾值超級計算市場的組成部分進行用途跟蹤。
這些閾值應用軟件為市場帶來了重要的機遇,他們也具備不斷發(fā)展的潛力。我們目前為這些應用軟件建立市場規(guī)模模型(在2008年做綜合性研究)對高性能計算市場中另外的35%的銷售收入進行評估。
縱觀傳統(tǒng)的高性能計算市場,在服務器之外的額外支出主要是在技術上并受到非傳統(tǒng)閾值應用軟件的影響,整體的高性能計算市場大約為200億美金到280億美金。高性能計算整體呈增長態(tài)勢,但是最快的增長速度來自閾值應用軟件領域。
Tabor研究公司預測對高生產力的關注在2008年將從服務器上遠離而轉向整體的計算環(huán)境,包括存儲,互聯接,軟件和加速器。這種關注將對獲取真實的生產力起到推動作用,用戶也將為他們高性能計算環(huán)境生產力的量化和優(yōu)化不懈努力。 #p#page_title#e#