在紐奧良的 SC14 展上,於網路邊緣進行超級運算的想法終將成真

作者 George Millington

在紐奧良舉辦的 SC14 超級電腦展裡,看不到相似的東西。

窗型冷氣般大小的超級電腦發出奇異的橘色光芒,它指向超級電腦的未來就在網路邊緣上,也就是數據產生的地方。

日後當每部行動電話基地台在上傳或下載數據時,就能立即加以處理;未來無人飛機或飛行器上小巧的計算機叢集可立即分析天氣、軍隊移動,或是天災的影響性,飛行器無需先回到基地再下載資料進行分析。

 Orange Silicon Valley 公司使用 NVIDIA Tegra  K1 行動處理器打造一具小巧的超級電腦。
Orange Silicon Valley 公司使用 NVIDIA Tegra K1
行動處理器打造一具小巧的超級電腦。

電信鉅子 Orange 公司旗下創新單位 Orange Silicon Valley 的 Soumik Sinharoy 說:「把它想成形勢運算,」他與矽谷的新創公司 Reneo 及系統平台提供商 Echostreams 合作開發這套系統。「這是在收集資料的網路邊緣上進行運算,就算是在很遠的地方收集資料。」

這套系統核心由96具世上最高速行動處理器 NVIDIA Tegra K1 為基礎的 NVIDIA Jetson TK1 嵌入式運算開發套件所構成。而處理器的 GPU 採用 NVIDIA 的 Kepler 架構,全球許多最高速,同時也是本次超級電腦年會焦點的超級電腦叢集也是使用此架構。

此系統能提供每個裝配 4,000 顆 TK1 處理器之標準機架 1 petaflop(每秒1千兆, 10的15次方浮點運算)的運算能力,同時使用超低延遲性 RapidIO fabric 進行升級時,能提供較中國的天河二號(全球最高速超級電腦)兩倍的效率,再加上多個每秒速度高達 16 GB 的節點,擁有遠高出 PCI Express 或乙太網路技術的速度和處理效率。

Orange 與 Reneo 在 Tegra K1 處理器機的 GPU 核心上,以近乎即時的方式運用深度學習技術展示影像分類的內容。這類小巧高性能的影像分類系統有一天會成為行動超級電腦的標準。

該系統能在不到六分鐘的時間裡處理 1 TB (10的12次方,10^12)資料的平行運行時間環境,加上符合 POSIX 標準的 96 TB 平行儲存硬體堆疊、30 teraflops(每秒1兆,10的12次方浮點運算) 的尖峰運算能力,以及每秒 96 GB 的截面頻寬,同時耗電量不到 1,400 瓦特(約為窗型冷氣機的耗電量)。

Linley Group 分析師 Jag Bolaria 見到這套系統具有無比龐大的潛力。

「在伺服器機架上採用大量低功率 GPU,這個業界首度為用於分析和遊戲的龐大雲端運算叢集指出一條明確的發展方向。這項成就代表終於有可能開發出兼具低延遲性和無窮擴充性的巨大運算叢集,這個架構在能源和延遲性效率方面有著驚人的運算能力…」他說。