過去的幾年間，美國國防部旗下DAPRA(先進(jìn)技術(shù)研究計劃局)已經(jīng)多次巨資贊助IBM、Intel、NVIDIA、AMD等廠商，研發(fā)下一代高性能計算技術(shù)，力爭提高幾個數(shù)量級。要知道之前美國還堆積規(guī)模和財力敗給了中國的天河2號，雖然天河是靠著規(guī)模和資金取勝的。但至少確實得到了很高的性能。雖然功耗不太好。不過對于美國政府來說，技術(shù)優(yōu)勢自然不是問題，反倒是資金和規(guī)模成了問題。
現(xiàn)在，美國的努力成果似乎出來了。美國國防部正在打造兩臺新的超級計算機(jī)“Summit”、“Sierra”，預(yù)計分別安置在美國橡樹嶺、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室，取代現(xiàn)在服役的Titan、Sequoia。
這項總投資達(dá)3.25億美元的宏偉規(guī)劃實現(xiàn)后，美國頂級超算的性能將達(dá)到幾百PFlops的級別，也就是幾十億億次浮點計算，是天河二號好多倍。
最關(guān)鍵的是，Summit的軟硬件技術(shù)都來自美國本土公司，尤其是NVIDIA Volta GPU、IBM Power9 CPU。
NVIDIA、IBM：肩負(fù)美國超算未來
IBM雖然賣掉了芯片業(yè)務(wù)和工廠，但最根本的技術(shù)研發(fā)絲毫不會受影響，反而會更強(qiáng)大，這也是Power9第一次被公開提及。目前對其所知甚少，但是IBM之前提到過，下一代Power會強(qiáng)化加速器的使用，這也是當(dāng)今超算的流行風(fēng)，而架構(gòu)方面將是Power8的延續(xù)和強(qiáng)化。
NVIDIA Volta同樣情報匱乏。NVIDIA目前的架構(gòu)是Maxwell(麥克斯韋)，下一代是Pascal(帕斯卡)，引入非常適合超算的3D堆棧內(nèi)存和NVLink直連總線，然后就是另起爐灶、全新打造的Volta(伏打)。根據(jù)NVIDIA官方的說法，Volta架構(gòu)于2016年開始就可以起步了，而且民用產(chǎn)品應(yīng)該是2017年上市。但這可不意味著超算就不會采用。NVIDIA目的當(dāng)然打算把新架構(gòu)在超級計算機(jī)中提前使用，換而言之，哪怕是民用產(chǎn)品沒有上市，NVIDIA和IBM仍舊會優(yōu)先給超算提供核心。
關(guān)于最新架構(gòu)Volta，它將繼承Pascal的這兩項革命技術(shù)，IBM Power9也將是第一個可通過NVLink總線與其互聯(lián)的處理器架構(gòu)，帶寬可高達(dá)80-200GB/s，而且延遲和功耗都很低。
而NVIDIA也有了自家的3D堆棧內(nèi)存，該項技術(shù)不同于AMD的普通HBM內(nèi)存，NVIDIA官方的說法是他們將會量身定做HBMe特殊顯存。具備為帕斯卡架構(gòu)和Volta專門量身定做的特點。但很遺憾麥克斯韋架構(gòu)不會采用。而NVIDIA宣稱它相比目前的技術(shù)可將容量擴(kuò)大3倍，帶寬提高4倍(達(dá)到TB/s的級別)、能效提升4倍。
Volta架構(gòu)再次出現(xiàn)-集成帕斯卡之精華
Summit、Sierra兩臺超算都將基于NVIDIA、IBM的新架構(gòu)打造，前者計劃配備3400個節(jié)點，峰值性能可達(dá)150-300PFlops，也就是最多30億億次浮點計算每秒，而天河二號的峰值是5.5億億次。
只需要4個節(jié)點，它就能躋身如今的超級計算機(jī)500強(qiáng)。而3400個節(jié)點幾乎可以讓它輕松秒殺天河2號超過16000個節(jié)點。這個技術(shù)確實很恐怖。
Sierra也能超過100PFlops，相當(dāng)于兩個天河二號。當(dāng)然這里說的都是峰值性能，實際最大性能還不清楚。Summit將取代的Titan基于AMD推土機(jī)、NVIDIA開普勒架構(gòu)，性能可提升最多10倍，而功耗增加約10％。值得一提的是，Titan也是NVIDIA Tesla加速卡第一次真正在超算中閃光，更是GeForce GTX Titan顯卡命名的來源。
Sierra取代的Sequoia則是經(jīng)典的IBM藍(lán)色基因架構(gòu)，這也意味著它的光榮終結(jié)。而IBM確實已經(jīng)幾乎放棄了自己的業(yè)務(wù)，甚至該項業(yè)務(wù)IBM采用了完全和NVIDIA合作的項目，或者倒不如說是IBM抱著NVIDIA的大腿，畢竟高性能運(yùn)算領(lǐng)域，NVIDIA幾乎是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的唯一話語權(quán)。或許這也就是為什么NV link不會叫做IBM link了。也許IBM只是個輔助，而NVIDIA才是幕后主宰超算領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。或許從這一刻開始，IBM的藍(lán)色基因架構(gòu)就已經(jīng)宣告結(jié)束了，從這一刻開始IBM從藍(lán)色巨人走向了綠色合作。
Summit系統(tǒng)預(yù)計2017年上線，然后經(jīng)過測試、驗證后，2018年開放給公眾，到時候幾乎必然會成為新的超算之王。而自然會搭載IBM Power9處理器和Volta架構(gòu)頂級圖形處理器，可以說是一對絕對的王者組合。而且目前也有理由相信：只要有足夠的錢，中國也可以采用相同的技術(shù)堆積自家的超算。要知道美國的公司都是非常“開放”的，尤其是NVIDIA和英特爾這樣的公司。
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