高性能计算市场从来就不缺乏热度,尤其在这个夏天。从今年4月AMD经过再三权衡打出名为Opteron的64位服务器芯片这张牌开始,到Intel在7月发布精心打造的新款安腾2芯片“Madison”,两位纠缠已久的对手已经在为即将到来的新一轮争先赛或明或暗的摩拳擦掌。

  而在他们前方,早已在高性能计算领域占据先发优势的IBM、HP和Sun当然不可能只是“面带微笑”的看热闹。IBM要继续凭借雄厚的技术和资本实力构筑超级航母式的威慑力;Sun也许会选择特立独行走到底,把属于自己份内的事情尽量做到完美;而慢慢消化了康柏的HP,恐怕依然会通过不断的联合与集成来强化自己的优势。不过,众多巨头之间“超级”对抗的硝烟看起来似乎总离国内的相关领域有些遥远。

  不管我们愿不愿意承认,目前撑起国内高性能计算产业的这些企业还只是技术追随者的角色,而且在很多时候还只能是那些核心技术在手的巨头们的陪衬。向领先者学习与他们合作是我们必然的选择,从游戏参与者到规则制订者的蜕变注定将是一段漫长艰辛却意义非凡的成长过程。

  国家“863”计划早已把“国家网格”列入了重大专项建设项目,无论对于曙光,还是联想或者浪潮来说,加载了国家战略意义的高性能计算也已经成为他们各自战略布署的核心之一。在中国市场日益受到世界重视的背景下,国际巨头之间、国外和国内的厂商之间,甚至是国内厂商之间关于高性能计算的“对抗”话题已经无法回避。

 

  高性能计算一直以来就是整个IT业的制高点。有业界专家曾说,计算能力不仅现在对于一个国家、一个民族有着非常重要的作用,而且一定会在不久的将来,成为衡量一个国家综合国力的重要指标,涉及国家政治、经济、科技等等几乎所有的关键领域。

  高性能计算领域也从来不缺乏热点话题。一年公布两次的全球超级计算机TOP500排名到今年已经运作了11年。每年的6月和11月,由美国的劳伦斯·伯克利国家实验室、田纳西大学和德国的曼海姆大学主要根据全球各大超级计算机的运算能力所共同完成的评比,已经在事实上成为了各大IT厂商乃至各国展露计算实力的舞台。

  尤其在今年,AMD酝酿已久的64位Opteron芯片4月登场,Intel和HP联手打造的新安腾2也紧接着在7月亮相,而IBM和Sun也都陆续发布了各自在高性能计算领域的新计划,整个高性能计算市场中的各方势力已经在为下一轮的争先赛积极的积蓄能量。而一直在巨头们身后紧紧追随的国内厂商准备好了吗?

 

  一位新合作伙伴的出现

  7月23日,AMD与曙光联合宣布,曙光与中国科学院计算所国家智能计算机研究开发中心将采用AMD刚刚推出的64位Opteron处理器建造中国第一台运算速度超过每秒10万亿次的超级计算机—曙光4000A,其中将配备2000多颗AMD的Opteron800系列处理器,此项也被称为“红色网格(redgrid)”的研发计划由此拉开了序幕。建成后占地面积可达1/4个足球场大小的曙光4000A,将能够凭借每秒10万亿次的运算速度排在今年6月最新一期TOP500榜单的第三位,这也是目前世界集群式超级计算机系统中最快的运算速度。据AMD和曙光透露,曙光4000A预计将在今年下半年到位,明年推出。

  “曙光瞄准的是中国国家网格的计算环境,”在谈到“红色网格”计划的意义时,曙光公司总裁历军表示:“曙光4000A将在实现‘中国最快’与‘世界集群计算第一’两个方面展开冲击。同时,将这个项目定名为‘红色网格’计划,意指建设中国自己的超级计算网格”。

  对于已经在国内高性能计算领域打拼多年的曙光来说,由于早先已经与IBM、Intel有过类似的合作,曙光3000、TC1700、4000L等等分别采用IBM和Intel的处理器建造的机群系统产品的成功经验足以让曙光顺利接纳AMD。对曙光而言,虽然AMD的加入只是多了一个新的合作伙伴,但颇耐人寻味的是,曙光的这次选择恰恰是它在对世界机群系统的最高峰发起首次冲击时,在如此意义非凡的“红色网格”计划中,曙光投入了64位的Opteron怀抱。

  “选择AMD的Opteron处理器主要是因为Opteron自身的特点适合曙光高性能计算机的研发要求,”历军这样解释曙光对AMD的选择,“低功耗、高性价比、与32位应用的兼容性等特点,都很符合曙光的研发要求,而且其成本要比Intel的安腾产品低10%-20%。”

  “在过去将近一年的时间里,曙光对AMD的Opteron处理器做了全方位的测试,也对同类的64位芯片产品进行了比较,”曙光公司首席科学家孙凝晖博士说,“结果是Opteron在性能上与其他的开放架构的64位芯片没有差别,而成本相对低廉。”

  性价比还仅仅是一方面,作为64位Opteron芯片最大卖点的“兼容32位应用”显然也是曙光选择AMD的重要原因。“用户对于64位计算的需求使得我们要研制64位的产品,而AMD的技术和产品确实提供了很好的解决方案,Opteron的确具有独特的无缝兼容本领。”孙凝晖介绍说。

  曙光的选择很可能不只是这么简单。有消息表明,曙光4000A的研制仅仅是AMD与曙光“战略性合作伙伴关系”的开始,而今后两公司将会在服务器产品的生产与研发方面展开全面合作。“这是必然的事情。节点机肯定是要用曙光的,那么等于肯定还是要和AMD合作,但什么时候发布需要大家等待。”曙光高性能服务器事业部副总经理邵宗有对这样的消息表示了肯定。而一旦进一步的合作成为现实,那么AMD将会由此成功切入国内服务器市场。

 

  AMD挑战Intel

  就在曙光与AMD联合发布“红色网格”计划的前几天,从联想方面传来消息,联想公司将在国家“863”计划的支持下,与中国科学院计算机网络信息中心合作,为中科院研制一套基于1024颗Intel新安腾2处理器,256个节点的集群式高性能计算机系统,其峰值运算速度将达到5.3万亿次。

  这也是继去年8月联想深腾1800万亿次超级计算机研制成功后,联想与Intel所公布的最高级别的集群式高性能计算机系统合作生产计划。联想公司总裁杨元庆表示:“我们将尽快研制出高性能计算机系统,并与英特尔密切配合,力争早日向中国科学院交出满意答卷,并促进高性能计算在中国的应用和推广。”

  虽然当初由联想携手Intel制造的国内运算速度最快的超级计算机深腾1800让很多人印象深刻,同时也给国内的高性能计算产业带来了不小的震动,但此次曙光加上AMD的组合显然在挑战国内市场领军地位的同时,也给自己制订了更高的目标。

  无论是不是时间上的巧合,撑起国内高性能计算市场的曙光和联想之间的竞争关系忽然由于AMD的加入而变得更加微妙了。对曙光而言,选择与AMD全面合作势必要面临如何协调Intel与AMD的关系的麻烦,毕竟,Intel的地位和重要性对于国内服务器厂商来说是勿庸置疑的。

  “曙光过去一直与Intel和IBM合作,也没有出现因为有了IBM的机群那么Intel的机群就卖不出去的现象。市场上,它们有各自的特点,是一种并存的关系,”邵宗有表示,“对于选择AMD,我们出于怎么把计算整合的更好、速度更快、系统更大,和Intel合作就立足于细分应用,主要是应用方面,因为在至强上已经有很多成功的应用案例。”邵宗有认为,通过不同的市场细分,曙光完全可以协调好与IBM、Intel以及AMD之间的关系。

  其实对于曙光整体的服务器策略而言,多元化和差异化是非常突出的特点。曙光有采用IBMPower芯片的RISC架构产品曙光3000,同时也有采用Intel芯片的IA服务器,而且,对于有着长远打算的曙光来说,自行研发的主机板、监控技术等等也正在趋于成熟。“曙光与AMD的合作不会影响到曙光与Intel的合作,反而这将促使我们更紧密合作下去。”历军一点也不为曙光与Intel的关系担心。

  而对于AMD来说,曙光在集群技术、网格技术等领域的雄厚力量以及多年积累下来的广泛用户基础都会为其64位Opteron芯片能够顺利切入高端市场创造更多的有利条件。而在这之后,中国市场空间广阔的中低端企业级市场甚至是大众市场都将随之进入AMD的视线。“中国已经成为AMD最重要的市场,与曙光的合作是AMD的重要一步,这将改变AMD仅被中国‘DIY’市场认可的形象。”AMD副总裁兼中国总经理郭可尊说,“AMD将利用自己在高性能计算领域的成功经验与曙光一起推出4000A产品,推动中国的高性能计算事业。”

  今年9月,AMD将会发布针对PC市场的Athlon64位处理器,而前一段时间,AMD与清华紫光、厦新、HP等公司在笔记本、PC市场上的合作无不在凸显着AMD的勃勃野心。根据美林研究公司最新的统计数据,AMD的市场份额在2003年第二季度缓步增长到了15.7%,这比去年同期增长了0.1个百分点。Intel的市场份额为82.5%,比去年同期下降了0.3个百分点。“随着AMD的步骤一步步走下去,我相信,64位的计算时代即将到来,包括PC和笔记本市场。每个人都不能忽视这样的市场机遇”,AMD中国区产品市场经理纪朝晖说。

 

  在64位计算时代竞赛

  几乎可以肯定地说,与曙光的合作将能让AMD在中国的服务器市场上获得与Intel抗衡的机会。虽然Intel说,64位处理器至少在未来5年内不会有什么起色,但AMD还是希望能通过奋力推动64位计算时代的加速到来而利用AMD64技术扭转被动的局面,在PC、笔记本、服务器等领域向Intel发起全面挑战。有分析人士认为,64位处理器将成为AMD打“翻身仗”的绝佳机会。然而仅靠AMD的努力,力量显然有些微薄,尤其在巨人林立的服务器领域。

  不过IBM已经站在了AMD的一边,这也与蓝色巨人“航母”型的发展思路相一致。IBM将会为此成立一个深度计算部门,提供基于Intel、Power、Opteron三种平台的硬件、软件、服务和存储产品,专门满足高性能计算用户的需求。

  7月30日,IBM正式推出了内嵌Opteron处理器的eServer325,日本国立高级产业科学和技术学院已经订购了1058台这款机架式服务器用来集结成超级计算机集群系统。有趣的是,这套浮点运算速度数将超过11万亿次,采用Linux操作系统的集群系统中,还将包括520个采用Intel芯片的节点。高性能计算业内著名的Cray公司也表示将在其为美国Sandia国家实验室建造的“红色风暴”(RedStorm)超级计算机中,采用1万颗Opteron芯片。“红色风暴”将在明年启动,其峰值运算速度估计可达到40万亿次。

  可以说,在目前的高端服务器领域内,早就已经是64位处理器的天下了。IBM的Power、Sun的SPARC、HP的Alpha,每一种都名声显赫,AMD的Opteron芯片虽然是后来者,但凭借能与32位应用无缝兼容,以及较高性价比的突出优势,AMD还是得到了不少喝彩。

  Intel必须有所警觉了。在7月拿出了焕然一新的安腾2芯片“Madison”之后,有消息称,Intel和HP目前正在为预计于2005年上市的下一版安腾芯片“Montecito”进行研发,它将在单一硅晶上容纳两颗单独的处理器。

  虽然目前业界各方对于高性能计算机的体系结构向何方发展还存有争论,比如中科院计算所副所长樊建平就曾经明确表示:“从可扩展性、可用性的角度,可以说机群式体系结构已经走到了尽头。”然而,在今年6月的最新一期TOP500排行榜上,采用机群架构的系统由去年11月时的93个上升到149个,基于Intel至强处理器的MCR机群更是上升到第三位。

  一方面,传统的向量机由于高昂的成本和复杂的结构设计而逐渐淡出市场,RISC体系也由于封闭性和成本因素而使其地位有所松动,更重要的是,随着奔腾系列、新至强、安腾2、新安腾2等芯片的计算能力迅猛提升,标准化、模块化的设计让机群体系能够以低成本、高灵活性和开放性而得以大行其道,甚至有趋于主流的趋势。

  “高性能计算的差异性正在大幅度缩小,差异的缩小一方面使得高性能计算的标准化产品获益,另一方面也对像机群以及SMP这样的分布式计算大有益处。”有分析人士这样表示。类似的看法正在席卷全球的IT巨头们。“现在的市场表明,计算整体上正向64位迈进。Web服务、网格计算等都源于高性能科学计算,”Sun高性能技术计算机部门的新负责人ShahinKhan在上任之初时说:“我们正把自己在普通服务器上的目标适当调整到超级计算机的研发上。”

 

  寻找新定位

  中国科学院计算所所长李国杰院士不久前曾说:“国内高性能产业要跻身世界,就要与国际大厂商合作,这是必经的一步。”没有核心技术,我们注定将是国际巨头们的配角,向领先者学习合作是我们必然的选择,从游戏参与者到规则制订者的蜕变注定将是一段漫长艰辛却意义非凡的成长过程。

  就在此次曙光与AMD缔结战略伙伴关系的协议中,另外一些细节也引发了业内人士的高度关注。据悉,除了人才和资金方面的投入之外,AMD也将会在芯片及相关技术方面做相应投入。而这些还仅仅是曙光在高性能计算领域发展规划的一小步。

  从4000L开始,到目前已经启动的4000A“红色网格”计划,曙光还将在随后几年内陆续研发面向网格的4000H和4000T等高性能计算机。“到2005年年底的时候,4000T会推向市场,这将是完全国产化的高性能计算机”,一位业内人士透露。

  作为国内最早研发超级计算机的曙光,目前在国内高性能计算机市场已有超过1000套的销售量。而从4000A开始,曙光已经在为其终极目标做着进一步的技术积累,比如将机群体系延伸为超大规模机群体系(MCC)、把高性能计算机(HighPerformanceComputer)的概念拓展为高产出计算机(HighProductivityComputer)等等,邵宗有说:“希望中小规模高性能计算机系统在技术上和工程上所遇到的瓶颈可以在4000A这里得到突破。”

  对于同样有着中科院背景的联想来说,深腾1800的成功尝试收到了良好的效果,塑造企业形象、寻求“技术的联想”的支撑是一方面,深腾1800目前已经超过20套的出货量显得更为实在,毕竟高性能计算市场本身就利润丰厚。

  联想和曙光都是国家“863”计划中“国家网格”重大专项建设项目的主力承担者,加载了国家战略意义的高性能计算也已经成为它们各自战略布署的核心之一。而浪潮也已经明确的把高端商用计算领域确立为自己在未来3到5年的发展重心,去年11月以“大协同计算应用架构”技术应用体系和高端商用市场策略为核心的“天梭工程”发布半年之后,其针对高性能计算领域的天梭TS20000和天梭TS10000也相继问世。

  据专家介绍,从2003年开始的3至5年中,我国将在全国范围内建立教育网格和国家网格两大网格系统;此外,电子政务的推广、由2008年奥运所联动的需求以及传统的气象、石油、生物制药、金融保险等等行业的增长需求都会给高性能计算带来巨大的需求潜力。而国内厂商在紧紧跟随技术领先者的同时,逐步加大在技术层面横向和纵向合作的力度,也许会是国内高性能计算产业获得更大突破的关键。