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X86功耗太高，HPC牺牲Xeon E5频率换每瓦性能比

bolvar 发布于2013-02-01 10:27 / 关键字： Xeon E5-2687W, Tesla K20, Aurora Tigon

　　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Xeon E5处理器。　　Eurotech负责建设Cineca HPC数据中心的Aurora Tigon（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Intel Xeon E5+Xeon Phi 5110P的组合，每瓦性能大约是2.5GFLOPS。
目前的Green500计算机排名

　　Aurora Tigon使用的是Xeon E5-2687W+NVIDIA Tesla K20，每个节点搭配2个Tesla K20和2个Xeon E5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Tesla K20的TDP是225W，Xeon E5-2687W的TDP是150W，但是因为主要的计算能力来自Tesla K20，降频的悲剧就落在了Xeon E5身上。

　　Xeon E5-2687W是基础频率3.1GHz，加速频率3.8GHz，每颗售价为1889美元。Eurotech利用HPL Benchmark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，Aurora Tigon的绝大多数计算性能都来自于K20加速卡，因此降低Xeon E5的频率对计算机的峰值性能影响不大。Tesla K20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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