超级计算机的绿色运动

趋势

趋势看点:作者认为,当超级计算机摆上我们的电脑桌,最大的问题是巨大的功耗让普通家庭根本无法承受。今天,一场围绕超级计算机掀起的绿色运动正在兴起,这种技术发展趋势将有可能大大加快超级计算机在个人零售市场的普及速度。

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在刚刚过去的2007年,来自劳伦斯·利沃莫尔国家实验室的IBM“蓝色基因”/L超级计算机就获得全球超级计算机500强的第一名。但是如果按照功耗和性能的对比来排名,这台“蓝色基因”只能排在10名之后。排名500强绿色超级计算机排行榜首位的则是另一款IBM蓝色基因/P超级计算机,它在传统500强中排名在120位之外。

超级计算机的功耗到底有多大?一般人很难了解到真实的情况。超级计算机的功耗主要体现在两方面,第一个方面是恐怖的噪音和热量,很多超级计算机都需要专门的防噪音机房,否则将严重破坏周边环境。第二个方面则是普通人难以承受的耗电量,1台在企业市场销售的普通超级计算机最大耗电量可达4200W。而美国能源部所使用的超级计算机耗电量足以供给一栋30层的高档写字楼。

正是由于存在这些问题,一直影响着超级计算机在零售市场的普及。现在各大超级计算机厂商已经从不同角度尝试解决这些问题。IBM是全球最大的超级计算机厂商,在绿色降耗运动方面,它也走到了前列。2007年年底,IBM已经开发出耗电量只有以往产品70%的计算机芯片——全新的PowerPC处理器。这种新型处理器在发热量和耗电量方面都大大低于以前的产品。IBM的芯片开发部门甚至希望在2010年之前开发出能够跟普通电脑芯片功耗相差无几的超级计算机芯片。而日本一些超级计算机厂商,例如NEC则把研发重点放在降低超级计算机器件的热量上面。

不仅仅是超级计算机公司开始降低超级计算机功耗,连Google这样的互联网巨头都开始关注超级计算机的绿色运动,希望能够及时地插上一脚。

2007年12月,Google公司在美国举办了一场“创新还是死亡”大赛。来自麻省理工学院的10名学生,靠脚踏板自行车为一台超级计算机提供了20分钟的电力,创造了一项人力驱动计算机(human-powered computing,HPC)的世界纪录。他们用自行车驱动发电机,产生交流电,再转成直流电,驱动了一台型号为SiCortex SC648的Linux集群超级计算机,进行程序运算。他们驱动的这台SiCortex SC648超级计算机耗电1200W,目前比较典型的高性能笔记本均需要100W功率。

他们的举动照亮了未来绿色超级计算机发展的领域。通过人力驱动自行车来带动超级计算机运行,这些学生的行为不仅仅是人力运行了一台SiCortex SC648 超级计算机,更重要的是他们打开了一扇使用其他可选择的环保能源来运行计算机的大门。在此次麻省人力自行车课题小组中就有几个学生是研究核能领域的学生,他们表示未来将致力于研究安全清洁的能源,来服务社会。

如今的超级计算机耗费的能量与为成百个家庭供电所需的能量相当,而未来的超级计算机将仅耗费一个电灯泡的能量。在那个时候,带着绿色健康理念的超级计算机将走入千家万户,为广大用户的工作、生活和学习服务。