讓企業效能激增：高效能運算 (HPC) 成為主流

沒有認真想過在您的環境導入 HPC？Sun 的 HPC 業務總經理 Bjorn Andersson 表示，如果您的組織需要更高的效能，HPC 是可行的選項。

在最近的一次訪問中，Andersson 表示，不再受限於核子物理的領域、宇宙和環境研究，以及其他的科學和學術研究，HPC 現在可為主流產業，提供即時運作與複雜計算的優勢，這對業務績效日益重要。

他說：「HPC 被視為競爭利器，可讓組織更快更精準地在市場上推出產品，更迅速制定高品質決策」。

HPC 成長的原因
更低的成本、更高的可管理性和一系列的 HPC 軟硬體選項，都是推動廣泛採用 HPC 的原因。例如，在 1990 年中，單一的 SMP、MPP 或單處理器超級電腦，就要花費 2 千萬美元，並且需要一個團隊的專家管理員。

今日，低成本叢集、泛用型伺服器或刀鋒模組主導了 HPC 市場。低採用門檻點燃了 HPC 市場的成長，成長率超過 IDC 最初估計的每年 20%，僅伺服器銷售在 2008 年就到達了 $120 億美元，超過一般 IT 市場四倍。

Andersson 表示，對於叢集管理軟體，組織有其管理 HPC 安裝的方式，從單一主控台管理幾個、幾百個或數千個節點。這可減少管理的經常性費用，並利用每秒兆級浮點運算的超高效能，更專注解決 HPC 用來因應的核心業務挑戰。

Andersson 表示：「Sun 的重點是讓主流企業能夠負擔得起和使用 HPC，同時提供永遠超越傳統 HPC 使用者要求的效能」。

如何開始使用 HPC

HPC 對您的組織來說是可行的選項嗎？Sun 提供數種簡單的方式來「檢驗」和評估 HPC 的效益，並提供伺服器的端對端平台、刀鋒伺服器、儲存系統，以及可在每個步驟讓您有所選擇和獲得彈性的軟體。

選擇適合的平台和處理器
有個問題是，是否使用機架伺服器或刀鋒模組來建置 HPC 叢集。Andersson 表示，利用預先內建的網路功能和簡易的電源供應器，加速部署並簡化維護，刀鋒通常更容易實作與管理。伺服器可省去高出一些的刀鋒機箱前端成本，適合低階或原型安裝，雖然管理多重硬體節點較為複雜並會產生隱藏成本。

Andersson 表示：「因為機箱，採用刀鋒的門檻高了一些，不過一旦通過這項門檻，就會更有效率、更容易處理，也可從不同層次保障您的投資。例如，若兩年後您想要升級 CPU，採用刀鋒時會比較容易，電源供應器、網路和其他裝置都可保持不動。

Andersson 表示，另一個問題是處理器類型。在其 x64 伺服器和刀鋒模組系列中，Sun 提供客戶最新的 Intel Xeon 和 AMD Opteron 晶片選擇；例如，6 月份在新的 Sun Blade X6450 模組中採用了四核心 Intel Xeon 處理器，在單一機架上提供高達 7.37 teraflop 的運算能力。

多執行緒 HPC 應用的選項
對於執行多執行緒 HPC 應用，並需要 CMT 技術所提供較高產出的組織而言，也可選擇 Sun 的晶片多執行緒 (CMT) UltraSPARC T2 CPU。不像第一代的 UltraSPARC T1 處理器針對 Web 級的高處理量，UltraSPARC T2 導入了 HPC 所需的浮點支援。此外，使用不同 CPU (包括 CMT) 的刀鋒，可在叢集中混用，而 Sun Grid Engine 可將應用自動部署在執行效率最佳之處。

Andersson 表示：「對於某些類型的應用，UltraSPARC T2 「Niagara」技術運作地非常良好。由於極度適合擴充多核心、多執行緒系統的應用，我們看到 UltraSPARC T2 廣受歡迎」。

Andersson 表示，例如，加拿大的高效能運算虛擬實驗室 (HPCVL) 在今年，實作了 78 個節點的 HPC 叢集，這個叢集是以採用 UltraSPARC II 處理器的 Sun SPARC Enterprise T5140 伺服器為基礎。

HPCVL 執行長 Ken Edgecombe 博士表示：「內建於 Sun SPARC Enterprise T5140 伺服器的 CMT 技術，讓我們得以協助 600 名研究人員中的部分人員，開始使用新的多執行緒、多核心技術，並準備快速擴充，以支援伺服器的高量工作負載。當應用需求持續增加時，我們看到擴充工作比預期順利」。

HPC 儲存的日增需求

隨著 HPC 叢集的增加，HPC 儲存的需求也隨之成長。Andersson 表示：「若檢視 IDC 的統計數字，HPC 的儲存端比電腦端增加的更快，而後者是以兩位數的曲線增加」。

在德州先進運算中心 (TACC)，72 部 Sun Fire X4500 伺服器/儲存裝置混合組合，提供了巨大的 1.7 petabyte 原始儲存容量，並具備長期保留和封存解決方案 (可擴充至 3.1 petabyte)。這為 TACC 的「Ranger」超級電腦 提供了儲存基礎架構，這部超級電腦建置於近 4000 個 Sun Blade 模組上，具備超過 500 teraflop 的峰值運算力，在前 500 大超級電腦中排名第 4。

HPC 儲存空間中的主要裝置還包括 Lustre 檔案系統 (Sun 於 2007 年 9 月份購得)。如 Andersson 所述，前 500 大超級電腦中的前 10 名，有 6 部執行 Lustre 檔案系統。並行的開放原始碼 Lustre 軟體，可將成千上百的叢集節點和 petabyte 的儲存裝置，整合為單一物件導向系統，達成 90% 以上的原始頻寬 I/O。

Andersson 表示：「使用 Lustre，您可跨多重伺服器和儲存系統，擁有具統一名稱空間的檔案系統，從使用者和應用的角度來看，可簡化管理。由於 Lustre 為並行系統，因此可獲致更高的頻寬和效能」。Chevron, 是 Lustre 的使用者之一，利用 Lustre 來處理探油所得、呈爆炸性成長的資料。

在 Sun HPC Pipeline

為因應對 HPC 日增的興趣，Sun 正準備在第 20 屆的 2008 年年度超級電腦 (SC08) 會議 中，推出其 HPC 解決方案的其他增強功能。這場會議將於 11 月 15 到 21 日在德州奧斯汀舉辦。Andersson 表示，Sun 將持續致力於為主流使用者提供使用性和可管理性，同時突破 HPC 效能的兆級運算限制。

Andersson 表示：「這永遠回歸到解決核心的業務問題，並將 HPC 轉換為競爭優勢。為達成這個目的，客戶需要低進入門檻和快速回收的 HPC 解決方案。這就是我們為何把焦點放在彈性可管理的 HPC 解決方案上，此種解決方案可從單一機架上的小型叢集，擴充到今日世界上一些大型的超級電腦」。