作者：Timothy Prickett Morgan
聯(lián)想收購IBM System x服務(wù)器業(yè)務(wù)的消息塵埃落定，聯(lián)想公司成為高性能計(jì)算市場世界上第二大供應(yīng)商，并將致力于減小與惠普的差距，復(fù)制之前奪取PC市場領(lǐng)導(dǎo)地位的成功之路。
聯(lián)想在11月17-19日于新奧爾良舉行的世界超級計(jì)算會議SC14中大放光彩，推出一款全新的水冷NextScale模塊化系統(tǒng)，采用了超頻利器“Haswell”至強(qiáng)E5-2560 v3處理器。同時聯(lián)想還宣布該系統(tǒng)也能夠支持英特爾將于明年下半年推出的“Knights Landing”至強(qiáng)Phi處理器。
聯(lián)想還宣布在德國斯圖加特成立高性能計(jì)算創(chuàng)新中心，以充分利用在歐洲主要超級計(jì)算中心的專業(yè)知識，推動其高性能計(jì)算產(chǎn)品路線圖不斷向前發(fā)展。
在聯(lián)想收購IBM System x服務(wù)器業(yè)務(wù)之前，IBM便在研究NextScale模塊化系統(tǒng)的水冷型號，以在系統(tǒng)內(nèi)提供更高的計(jì)算性能和加入更大的內(nèi)存容量，同時實(shí)現(xiàn)溫水冷卻。能效是超級計(jì)算中心極其重要的一個需求。在歐洲，由于電費(fèi)和空間租賃費(fèi)非常昂貴，企業(yè)不允許出現(xiàn)浪費(fèi)能源和空間的情況。采用水冷技術(shù)(聯(lián)想將其稱為WCT)的NextScale系統(tǒng)便是這一創(chuàng)新工程工作的結(jié)晶。
NextScale系統(tǒng)于2013年9月推出 ，在6U機(jī)箱中可配置12個單寬服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。與普通刀片服務(wù)器不同，NextScale設(shè)備沒有企業(yè)客戶通?？吹降幕ㄉ诠δ芎投嘤嗵匦?。實(shí)際上，對于高性能計(jì)算和超大規(guī)?？蛻舳?，他們不需要在設(shè)備中加入任何不必要的特性，這只會增加成本和提高系統(tǒng)復(fù)雜性，致使加大系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率。聯(lián)想高性能計(jì)算執(zhí)行總監(jiān)Scott Tease向《HPCwire》解釋道，水冷NextScale設(shè)備采用單寬服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，加入了無泄漏快速連接系統(tǒng)，將溫水流經(jīng)水冷頭來冷卻至強(qiáng)處理器及其內(nèi)存。
IBM多年前就開始為處理器和內(nèi)存加裝水冷頭，但聯(lián)想的內(nèi)存冷卻方式與IBM的方式有所不同。聯(lián)想系統(tǒng)的內(nèi)存模塊間隔更大，在中間加入了水冷管件。每對內(nèi)存中間插入一個金屬導(dǎo)熱件，以高效吸收熱量，并傳遞到水冷管件。每對內(nèi)存條上有一個塑料蓋，用以確保沒有空氣流入來吸收熱量。雖然上圖顯示在服務(wù)器正面有一塊上面都是孔洞的擋板，但在正式生產(chǎn)的NextScale WCT系統(tǒng)中，此前面板被封閉，以防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)。服務(wù)器的背部有一套隔板，用于水流流入和流出管件。
通過在兩路NextScale服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中取消風(fēng)扇并采用水冷冷卻處理器和內(nèi)存，聯(lián)想在設(shè)備中提供了更大的擴(kuò)展空間，以有效提升系統(tǒng)的性能。同時，面對所有服務(wù)器廠商最近正在重點(diǎn)開展的工作，聯(lián)想也未能免俗，要求英特爾為其定制一個全新的Haswell至強(qiáng)E5處理器型號。該處理器家族于今年9月初宣布推出。聯(lián)想當(dāng)前已經(jīng)擁有一個稱為E5-2698A v3的芯片型號，這是一款16核處理器，頻率為2.8 GHz，在啟用睿頻加速技術(shù)(Turbo Boost)時能夠穩(wěn)定提供3.2 GHz的頻率。Tease向《HPCwire》解釋道，這一超頻工作狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)要?dú)w功于全新的水冷技術(shù)。與通常運(yùn)行于較低的2.3 Ghz時鐘頻率的空氣冷卻芯片版本相比，水冷技術(shù)能夠?qū)⑸嵝阅芴岣呒s6%。在移除需要消耗電力的風(fēng)扇并為內(nèi)存加上水防護(hù)罩后，NextScale WCT可節(jié)省的系統(tǒng)電力甚至超過6%。通過使用水防護(hù)罩，全球大部分地區(qū)中，使用該系統(tǒng)的大多數(shù)數(shù)據(jù)中心將無需再使用水冷卻器進(jìn)行冷卻。鑒于時鐘頻率與散熱性能之間的指數(shù)級關(guān)系，將芯片熱量減少6%能夠使時鐘頻率提高500 MHz。此外，睿頻加速技術(shù)的啟用還能夠支持額外穩(wěn)定增加400 MHz的時鐘頻率。
NextScale WCT節(jié)點(diǎn)在每個插座上擁有8個內(nèi)存插槽，能夠滿足大多數(shù)高性能計(jì)算應(yīng)用程序的需求。由于能夠支持持續(xù)穩(wěn)定地啟用睿頻加速技術(shù)，采用兩顆至強(qiáng)E5-2698A v3處理器的NextScale WCT節(jié)點(diǎn)能夠在執(zhí)行雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算時，達(dá)到1.083 Teraflops(萬億次)的峰值性能。這一性能與英特爾最新的“Knights Corner”至強(qiáng)Phi協(xié)處理器卡相當(dāng)。Tease表示，這一性能功耗比相當(dāng)于每瓦2.45 Gigaflops(十億次)，其能效與當(dāng)前許多混合CPU加速器系統(tǒng)相當(dāng)。當(dāng)部署于標(biāo)準(zhǔn)42U機(jī)柜中時，這一節(jié)點(diǎn)將能夠帶來每機(jī)柜181.9 Teraflops的性能。
Tease表示，除了棄用外部空氣冷卻可帶來的節(jié)省外，NextScale WCT機(jī)制還能夠?qū)㈦娰M(fèi)最多減少40%。這意味著企業(yè)或者可以減少電費(fèi)，或者可以在相同的能源預(yù)算下為更強(qiáng)大的系統(tǒng)分配更多的電力。NextScale WCT能夠使用45攝氏度的溫水進(jìn)行冷卻。冷卻后帶走熱量的水的溫度為55攝氏度，可以用于多種用途。