X86功耗太高,HPC牺牲Xeon E5频率换每瓦性能比

衡量HPC高性能计算机的一个关键指标就是性能,只不过在性能达标之后应用方还会考虑每瓦性能比的因素,因为性能越高意味着功耗也会越高,对运营成本也是一个考验。为了平衡性能与功耗之间的关系,他们不得不对HPC中的CPU进行降频处理,现在获得这一殊荣的就是Intel的XeonE5处理器。

Eurotech负责建设CinecaHPC数据中心的AuroraTigon(极光虎狮)超级计算机,它并不是用来冲击TOP500计算机排名的,相反它注重的是功耗比,打算冲击Green500计算机排名,新一轮排名今年5月份公布,去年11月份的排名中位列第一的是Beacon,使用是IntelXeonE5+XeonPhi5110P的组合,每瓦性能大约是2.5GFLOPS。

X86功耗太高,HPC牺牲Xeon E5频率换每瓦性能比

目前的Green500计算机排名

AuroraTigon使用的是XeonE5-2687W+NVIDIATeslaK20,每个节点搭配2个TeslaK20和2个XeonE5处理器,其目标是每瓦3.15GFLOPS。要想实现这样的每瓦性能比,Tigon的处理器就需要降频,虽然TeslaK20的TDP是225W,XeonE5-2687W的TDP是150W,但是因为主要的计算能力来自TeslaK20,降频的悲剧就落在了XeonE5身上。

X86功耗太高,HPC牺牲Xeon E5频率换每瓦性能比

XeonE5-2687W是基础频率3.1GHz,加速频率3.8GHz,每颗售价为1889美元。Eurotech利用HPLBenchmark评估了CPU的频率与功耗的关系,最终确定了将其频率降至3GHz是最优选择,功耗和性能更加平衡。

另外,AuroraTigon的绝大多数计算性能都来自于K20加速卡,因此降低XeonE5的频率对计算机的峰值性能影响不大。TeslaK20的频率也会根据应用的不同进行频率调整。

INQ认为虽然这只是HPC厂商自己进行的调整,但是对X86处理器来说这依然不是一个好现象,目前使用CPU+GPU异构的HPC系统中负责大规模运算的往往都是加速卡,CPU的重要性在降低,ARM处理器也能凭借低功耗的优势在服务器市场争得一席之地。NVIDIA在搞的丹佛计划直接整合了ARMv8核心,看起来更适合HPC。

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