性能诚可贵 能效价更高

　　在本次“中电报沙龙”之高性能计算论坛中，高性能计算的能效问题引起了与会者的广泛关注。据统计，在我国，高性能计算的应用得到了很大的发展，除了在科研领域之外，已经渗透到石化、金融、制造等领域。由此功耗的问题也日渐突出。

　　以中国石油的计算处理中心为例，从2002年到2007年，CPU从340颗增长到13308颗，增长了40倍。运算能力当初是189亿次/秒，现在高达139万亿次，增长了3354倍，短短的五年间处理能力获得了质的飞跃。正是因为有了强大的计算能力，处理中心在冀东南堡油田的发现过程中发挥了至关重要的作用，为油井位置的选择提供了重要的依据。据统计，处理中心1000个CPU软硬件及空调PTU(散热)需要成本3000万元，电费每年96万元左右，每天电费是2630元，1万个CPU每年电费是1750万元。近三年耗电统计，2005年1500个CPU，电费是334万元。2006年的时候CPU增长到2300颗，电费达到492万元，2007年前6个月达到4900颗CPU，到9月份电费为554万元，2008年电费至少需要1500万元-1700万元。

　　除了处理器之外，就是内存及其功耗的增加。随着制造工艺的改进，内存容量越来越大，速度越来越快，价格越来越低，与CPU一起推动了计算能力的快速增长，而与此同时，我们却要为之付出更多的电费，现在主流的DDR2和FBD内存均已达到10W这个量级，以至于我们不得不为内存的散热感到头痛;再次是芯片组和外围设备，由于CPU和内存频率不断提高，这就要求和它们配合的芯片组，总线和外围设备都需要工作在更高的频率，才能充分发挥其性能，而更高的频率意味着更多的电能消耗。

　　正是由于高性能计算领域性能的不断攀升，导致了能耗的增加。为此最新的全球高性能计算TOP500排名中首次引入了能效的指标。按照该指标衡量，Top500排名前十名的超级计算机，其平均能耗为1.32M瓦，平均能效为248Mflop/秒/瓦。而排名前50的超级计算机平均能耗为908千瓦，而平均能效为193Mflop/秒/瓦。从这里可以看出，尽管排名前十的高性能计算系统总能耗很高，但能效很突出，这也决定了它们的排名为何靠前。

　　对此，IBM系统与科技事业部大中华区基础架构解决方案总经理朱明告诉《中国电子报》记者，一个通用芯片，必须考虑很多非高性能计算的功能。放在高性能计算的应用上，产生的其他能耗是高性能计算不需要的，所以高性能计算会出现能耗大的问题。未来做加速器用的专用芯片将是降低能耗，提高能效的有效手段。

　　与IBM强调从硬件层面提高能效相比，英特尔高性能计算/数据中心技术经理何万青博士则更强调通过软件调优的方式从提高高性能计算系统的可持续计算能力上来提高能效。对此何万青博士对《中国电子报》记者讲，英特尔除了处理器平台保持低功耗外，通过软件调优的方式，可以将某些行业应用中现有的整个高性能计算系统的能效从20%提高到60%。

　　据Gartner预言，在接下来的几年里，世界上一半左右的数据中心将受电力和空间的约束，能耗会占到一个IT部门1/3的预算。IDC也表示，IT组织的能耗花费将达到硬件花费的1/4。由此看来，以往高性能计算必然高功耗的时代已经过去，评价高性能计算系统的优劣要看性能，更要关注能效。