http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 06:47:22 來源:中國計算機報
“微軟進入高性能計算(HPC)領域曆史很短,幾年前在全球超級計算機500強(Top500)中看不到微軟的名字。2008年底,微軟與曙光和上海超級計算中心合作,排到了第10名。”微軟負責HPC的服務器與工具事業部高級總監Vince Mendillo近日在接受專訪時表示。
高性能計算機的曆史已經有50多年了,即便從1993年Top500開始發布排名算起,也快30年了。與之相比,微軟高性能計算的曆史確實很短:微軟第一款高性能計算產品Windows Compute Cluster Server 2003是在2006 年6月才正式發布。至於說主打產品Windows HPC Server 2008則是在2008年9月才發布。
然而,曆史很短的微軟高性能計算部門不僅擔當著微軟進軍高性能計算市場的責任,而且還肩負著引領Windows走向並行的義務。

並行化微軟的動力
高性能計算日趨廣泛的應用和x86平台的多核化,已經改變了高性能計算市場陽春白雪的形象,也成為微軟進入高性能計算市場的兩大契機。
“如今,科學界、工業界、政府甚至分析師用戶都麵臨著同樣的問題——有待處理的海量信息,因而對計算性能的要求越來越高。我們認為,水平擴展(Scale Out)是徹底解決這一問題的方式。高性能計算不是要把單台機器做得非常大,而是應通過機群來實現。”Mendillo表示。
與此同時,x86平台多核化帶來的並行編程挑戰也在顛覆Windows平台傳統的串行編程的模式。
“x86平台多核化的發展趨勢,使得在不久的將來人們就能用上有幾十個內核的PC。danshixianyoudedaduoshuruanjianhaiwufashiyingyingjianshangduohejishudefazhan。zuihexindewentijiushibingxingbiancheng,yuanyoudebianchengfangshihesuanfadouyijingguoshi。ruherangkaifazhehuoyonghunengfeichangrongyidibabingxingruanjiankaifachulai,zheduiweiruanlaishuoshifeichangzhongyaode。”Mendillo表示。
“並行計算是高性能計算必需的,也是Windows平(ping)台(tai)發(fa)展(zhan)的(de)方(fang)向(xiang)。盡(jin)管(guan)我(wo)們(men)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)部(bu)門(men)現(xian)在(zai)還(hai)處(chu)於(yu)初(chu)期(qi)階(jie)段(duan),但(dan)我(wo)們(men)努(nu)力(li)的(de)方(fang)向(xiang)是(shi)讓(rang)微(wei)軟(ruan)整(zheng)個(ge)產(chan)品(pin)線(xian)都(dou)向(xiang)著(zhe)這(zhe)個(ge)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。在(zai)微(wei)軟(ruan)內(nei)部(bu),我(wo)們(men)相(xiang)當(dang)於(yu)推(tui)動(dong)Windows平台並行化的動力。”
“微wei軟ruan在zai高gao性xing能neng計ji算suan上shang的de投tou資zi非fei常chang大da,這zhe將jiang會hui影ying響xiang到dao整zheng個ge公gong司si所suo有you的de產chan品pin部bu門men,不bu僅jin涉she及ji到dao操cao作zuo係xi統tong及ji其qi上shang的de軟ruan件jian,還hai涉she及ji到dao開kai發fa工gong具ju。比bi如ru說shuo,我wo們men不bu斷duan地di開kai發fa新xin的de工gong具ju以yi便bian讓rang並bing行xing編bian程cheng變bian得de更geng容rong易yi一yi些xie,我wo們men也ye在zai考kao慮lvWindows HPC Server與.NET的並行延伸,我們還和Visual Studio開發工具部門密切合作,以便讓開發者能更快地開發出並行軟件。”Mendillo表示。
高性能計算四處著手
4月7日,微軟通過提供網上下載,擴大了最新版本Windows HPC Server 2008 R2的beta測試範圍。
Mendillo表示,微軟主要是在四個方麵提高了新版軟件的性能和功能。
高性能計算首先就是要實現高性能。“盡管Linux進jin入ru高gao性xing能neng計ji算suan市shi場chang已yi經jing很hen多duo年nian了le,但dan在zai模mo擬ni兩liang車che相xiang撞zhuang的de通tong用yong有you限xian元yuan分fen析xi標biao準zhun測ce試shi中zhong,隨sui著zhe處chu理li器qi內nei核he數shu的de增zeng加jia,我wo們men產chan品pin的de性xing能neng表biao現xian至zhi少shao與yuLinux一樣,有些時候甚至超過它們。”Mendillo表示,“擁有強勁浮點性能的GPU作為性能加速器已經越來越多地被用在高性能計算係統中,我們現在的測試版已經包含了對GPU的支持,開發者可以在嵌有NVIDIA公司GPU編程工具的Visual Studio上,對GPU進行編程。”
二是加速Excel運算。切不要以為這是殺雞用牛刀。Mendillo介紹說,使用Excel的人壽保險精算其運算量非常大,在高端PC上要跑14個小時,而後來這家保險公司使用32節點的機群係統後,耗時隻有2.5分鍾。
如今高性能計算用戶麵臨這種尷尬的情況:一方麵渴求計算資源,另一方麵大量的桌麵計算資源被閑置。Windows HPC Server 2008 R2提供了名為“工作站機群”的功能,把桌麵上的工作站和PC閑暇時間的計算資源整合成一個高性能計算係統,這是其三。
最後一點則是由於高性能計算係統通常都是異構平台,因此跨平台的互操作性就顯得很重要了。“我們從客戶那裏了解到,有些客戶過去一直在使用Linux機群,現在想用Windows方案。這樣客戶原有的投資和Windows之間的互操作就十分重要了。”Mendillo表示,“微軟與Adaptive等三家公司合作,為用戶提供雙啟動以及動態負載平衡等功能。”
生態環境是當務之急
沒有哪個操作係統平台擁有的應用能超過Windows平台。眾多的應用和規模最大的用戶群既是微軟在PC市場的市場優勢,也為後來者的追趕築起了壁壘。Windows今天的成功很大程度上應該歸因於Windows平台生態環境的成功。
然而,作為高性能計算市場的後來者,微軟在改進產品的同時,還必須建立起基於Windows的高性能計算生態環境。
“微軟正在努力提高對並行計算的關注度,我們將在函數庫、調試、分析和診斷等方麵為客戶提供簡單易用、功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju),幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)更(geng)好(hao)地(di)管(guan)理(li)現(xian)有(you)的(de)應(ying)用(yong),並(bing)且(qie)讓(rang)更(geng)多(duo)的(de)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)在(zai)多(duo)處(chu)理(li)器(qi)和(he)多(duo)核(he)環(huan)境(jing)下(xia)開(kai)發(fa)出(chu)更(geng)多(duo)的(de)並(bing)行(xing)應(ying)用(yong),最(zui)終(zhong)讓(rang)用(yong)戶(hu)受(shou)益(yi)於(yu)並(bing)行(xing)計(ji)算(suan)。微(wei)軟(ruan)與(yu)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)之(zhi)間(jian)合(he)作(zuo)非(fei)常(chang)密(mi)切(qie),我(wo)們(men)會(hui)對(dui)他(ta)們(men)進(jin)行(xing)詳(xiang)盡(jin)的(de)技(ji)術(shu)指(zhi)導(dao)和(he)培(pei)訓(xun),微(wei)軟(ruan)的(de)谘(zi)詢(xun)部(bu)門(men)也(ye)會(hui)為(wei)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)提(ti)供(gong)更(geng)深(shen)入(ru)的(de)支(zhi)持(chi)。”Mendillo表示。
係統、技術和應用的複雜性是高性能計算與PC平台的顯著不同,因此,微軟在高性能計算特別是其高端領域介入應用的程度要遠比PC平(ping)台(tai)深(shen)得(de)多(duo)。比(bi)如(ru)說(shuo)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)調(tiao)優(you),不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)微(wei)軟(ruan)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)部(bu)門(men)介(jie)入(ru),有(you)時(shi)候(hou)甚(shen)至(zhi)需(xu)要(yao)平(ping)台(tai)產(chan)品(pin)部(bu)門(men)的(de)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)修(xiu)改(gai)代(dai)碼(ma)。合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)難(nan)免(mian)會(hui)擔(dan)心(xin)微(wei)軟(ruan)也(ye)在(zai)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)與(yu)之(zhi)分(fen)羹(geng)。
Mendillo說:“我們一貫的策略就是在背後支持合作夥伴發展,我們的介入也是為了更好地服務客戶,幫助合作夥伴成長。”
“suizheweiruanduigaoxingnengjisuanriquzhongshi,yuelaiyueduodeyewubumencanyujinlai,yushi,weiruanchenglileyigezhuanmendetuanduilaifuzeneibuziyuandexietiao,wohewomenbumendejiweitongshidoushichengyuan。”Mendillo表示。
記者手記
HPC大眾化的商機
高gao性xing能neng計ji算suan正zheng走zou下xia神shen壇tan。在zai從cong傳chuan統tong的de科ke學xue計ji算suan與yu軍jun事shi應ying用yong等deng狹xia小xiao領ling域yu擴kuo展zhan到dao廣guang闊kuo的de商shang業ye市shi場chang的de過guo程cheng中zhong,係xi統tong和he軟ruan件jian的de形xing式shi從cong定ding製zhi或huo半ban定ding製zhi變bian為wei通tong用yong,讓rangx86 CPU在HPC市場大行其道,同時也為Windows做好了硬件鋪墊;用戶從計算專家變成了商業人士為擅長易用性的Windows及其上眾多的應用找到了用武之地。
但是也不能低估多核技術給並行計算帶來的挑戰,畢竟Windows平台上多年積累的應用大多是串行的。雖說水平劃分的開放體係成全了PC產業的輝煌,但在全新技術的實施上卻是異步的:英特爾先做出多核CPU,微軟的Window再對其進行優化,然後是數據庫等應用平台軟件的並行化,最後才輪到開發商在其上開發並行應用。
因此,如何縮短全新技術在Windows生態鏈中異步傳遞的時間,將眾多的Windows應用快速遷移到並行平台,關係到微軟在HPC市場的擴張速度。