NVIDIA、IBM:美国超算超越中国的希望

    泡泡网显卡频道11月19日 “天河二号”勇猛四连冠，实在可喜可贺，不过明眼人都知道，尽管我们也有自己的很多创新之处，但高性能计算技术的核心，都把握在太平洋对岸的美利坚手中，而且人家看中的不是一时夺冠之快，而是更长远的未来。

    过去的几年间，美国国防部旗下DAPRA(先进技术研究计划局)已经多次巨资赞助IBM、Intel、NVIDIA、AMD等厂商，研发下一代高性能计算技术，力争提高几个数量级。现在，成果似乎出来了。美国国防部正在打造两台新的超级计算机“Summit”“Sierra”，预计分别安置在美国橡树岭、劳伦斯利弗莫尔国家实验室，取代现在服役的Titan、Sequoia。

    这项总投资达3.25亿美元的宏伟规划实现后，美国优异超算的性能将达到几百PFlops的级别，也就是几十亿亿次浮点计算，是天河二号好多倍。

    最关键的是，人家的软硬件技术都来自美国本土公司，尤其是NVIDIA Volta GPU、IBM Power9 CPU。

    IBM虽然卖掉了芯片业务和工厂，但最根本的技术研发丝毫不会受影响，反而会更强大，这也是Power9第一次被公开提及。

    目前对其所知甚少，但是IBM之前提到过，下一代Power会强化加速器的使用，这也是当今超算的流行风，而架构方面将是Power8的延续和强化。

    NVIDIA Volta同样情报匮乏。NVIDIA目前的架构是Maxwell(麦克斯韦)，下一代是Pascal(帕斯卡)，引入非常适合超算的3D堆栈内存和NVLink直连总线，然后就是另起炉灶、全新打造的Volta(伏打)。

    Volta将继承Pascal的这两项革命技术，IBM Power9也将是第一个可通过NVLink总线与其互联的处理器架构，带宽可高达80-200GB/s，而且延迟和功耗都很低。

    3D堆栈内存方面，NVIDIA宣称它相比目前的技术可将容量扩大3倍，带宽提高4倍(达到TB/s的级别)、能效提升4倍。

Pascal测试平台

NVLink直连总线、3D堆栈内存

    Summit、Sierra两台超算都将基于NVIDIA、IBM的新架构打造，前者计划配备3400个节点，峰值性能可达150-300PFlops，也就是最多30亿亿次浮点计算每秒，而天河二号的峰值是5.5亿亿次。

    只需要4个节点，它就能跻身如今的超级计算机500强。

    Sierra也能超过100PFlops，相当于两个天河二号。当然这里说的都是峰值性能，实际最大性能还不清楚。

    Summit将取代的Titan基于AMD推土机、NVIDIA开普勒架构，性能可提升最多10倍，而功耗增加约10％。

    值得一提的是，Titan也是NVIDIA Tesla加速卡第一次真正在超算中闪光，更是GeForce GTX Titan显卡命名的来源。

Summit

Sierra

    Sierra取代的Sequoia则是经典的IBM蓝色基因架构，这也意味着它的光荣终结。Summit系统预计2017年上线，然后经过测试、验证后，2018年开放给公众，到时候几乎必然会成为新的超算之王。■