2008年高性能计算展望：真正的增长点在何处？

2007年Tabor研究公司创建了供需研究方法论来决定高性能计算市场的规模和动态发展。从技术层面上看，我们为了确立真实的市场规模正对高性能计算市场的服务器和集群单元的产品和服务做着调查研究。从用户的角度来看，我们试图超越传统的高性能计算市场寻找一种全新的具备适应重大可持续发展潜力的应用软件领域。

1月中期，Tabor研究公司将发布传统高性能计算服务器市场的2007年销售收入初步统计数据。这次评估将涵盖传统高性能计算市场中所有在售的计算机系统，贯穿整个工业领域，政府部门和学术界，应用领域涉及到制造业，油气勘探，生物技术，生命科学，金融分析，数字化媒体，医疗卫生，公共事业，学术和国家研究以及国防等各个方面。

我们目前正在和高性能计算厂商确认最后的销售数字，但是在此我们能说明2007年传统高性能计算服务器市场的销售收入总计约为73亿美金到78亿美金之间，从2006年开始是以一位数的速度增长。我们方法论的关键性基础是高性能计算服务器的销售收入占据了整个服务器销售15%到17%的份额。对传统高性能计算市场完整的细化分类为--通过产品级别（入门级，中级，高端服务器，超级计算机），用户行业（学术界，政府部门，工业领域），地理区域（美国和加拿大，拉丁美洲，欧盟，亚太区）和厂商份额--这些数据将提供给Tabor研究公司
InterSect360市场咨询结构和在对我们的需求研究模型做出贡献的高性能计算用户观察顾问委员会的成员们。

预测之一：寻找服务器之外的技术创新

高性能计算市场运转良好。在2007年出版的首份需求报告中，用户透露了他们在主要的开销范畴内是如何对高性能计算的预算进行分配的，这些开销包括：硬件，软件，服务，设备，人员和外购。这项研究的主要发现是用户只是将高性能计算预算总额的1/3花费在服务器上。他们将同等的金额用于其他的高性能计算产品和服务，其他的花费主要是在人员成本，能耗和冷却上。

将服务器的花费占到高性能计算市场总支出的一半就意味着我们至少能将服务器的销售金额翻倍来赶上传统高性能计算市场的整体规模，所涵盖的项目包括存储，互联接和服务，总计大概为150亿美金。事实上，这个数字略微偏高因为这不在花费分类的预算之内，特别是存储部分，来自IT预算的金钱是用来支持高性能计算的，而不是非高性能计算的某个分类。

在非服务器消费范畴中，存储或许是最为关键的。存储不仅在高性能计算预算中占据重要的百分比，而且也是对系统真实生产力有着至关重要影响的技术领域。另外在文件系统和使用户购买决策复杂化的存储互联方式中起到重要的技术转换作用。Tabor研究公司2007年的综合研究报告的结论是除了增加容量和提高带宽这些简单方法外，用户对能改进应用软件性能的存储解决方案也很有兴趣。

互联接是整体解决方案中另外一个重要的组成部分，也是正在经历技术变革的一个领域。InfiniBand互联架构认知度的增长是2006年度和2007年度的一个热点话题，但是在SC07上我们注意到一些公司展示了他们的最新10G以太网解决方案。我们对此最感兴趣的不是最新一代的以太网看起来如何平常，而是许多厂商都在鼓吹他们的10G以太网解决方案之间的不同。如果用户将以太网看作一个复选框，那么互联接市场的动态发展在2008年还有待观察。

预测之二：多核驱动更深层次的节点变化

随着多核成为新一代高性能计算购买需求的常规选择，用户将继续关注多路层面上并行运算的发展。除此之外，内存和高速缓存之间的争夺对于某类应用程序来说也成为主要的瓶颈所在。多核的快速发展将推动节点间几个相关领域的创新。

随着每路处理器核心数量的增加，用户需要重新平衡节点的配置来优化处理器，内存和存储之间数据的迁移。这里所面临的挑战不是节点的超负荷而是处理器核心将在多数时间因为要等待来自内存或者硬盘的数据传输而处于闲置状态。多于一些用户而言，这可能是更为划算的方式来减少处理器芯片的数量，在大容量内存和额外的I/O端口上花费更多。

最为提升节点级别性能的另外一项选择，各种加速器技术将在2008年得到广泛的尝试。我们期望能看到大家的努力在整个应用软件领域使用加速器技术（诸如FPGAs, GPGPUs, 游戏芯片, 特定目的加速器等）。不过这些努力将仍在实验性阶段，相对较少数量的加速器能被配置。我们希望这种尝试能继续到2009年。

预测之三：软件行业奋起直追

对能够减少程序设计的复杂性和对多核，多处理器系统进行管理的软件的需求将在2008年达到空前的高度。用户将寻求贯穿整个高性能计算活动的软件的创新。

对多核的反馈---用户将需要执行工作进度表和优化软件来获取基于多核处理器的集群功效的最优化。另外，用户会寻找软件解决方案来协助解决计算机机房中能耗和冷却的挑战。

程序设计的复杂性---像死亡和税收一样，程序设计的复杂性也总是和我们如影随形。2008年将检验MPI和目前的程序设计方法的局限性，同时也为现行的程序设计工具和全新设计方法的发展带来了机遇。

对加速器执行的支持---程序能力对加速器的采用是最大的限制性因素。加速器竞争中最后的获胜者将是那些既能向加速器运行提供高效处理器又能为加速器使用提供高效程序设计工具的厂商。

预测之四：生产力将历久弥新

生产力的概念不仅是指性价比。随着多核系统的采用和对高性能的追求变得更加突出。用户接受这个概念来评估理论上高性能计算系统的有用性，但是在实践上衡量真实的产出却比较困难，因为"生产力"概念缺乏简单的评测工具。

2008年Tabor研究公司将为用户引进能更好的评估端到端工作流最优化的工具--这也是在性能之上强调生产力支持所迈出的重要一步。除此之外，一些用户已经设计了他们自己内部的生产力公制，许多高性能计算系统和解决方案提供商也同样对生产力度量工具表示了兴趣。举例来说，微软公司在SC07大会上就将其HPC++语言作为中心议题强调了生产力。

预测之五：阈值应用软件成为主要的增长领域

技术的进步，性价比的提升和真实生产力收益相结合使高性能计算成为非传统应用软件领域中备受关注的投资热点。Tabor研究公司将他们作为"阈值应用软件"。一款新生高性能计算应用软件应该是：不是传统意义上的已经确立的高性能计算应用软件，而是一种没有从之前的高性能计算中获益的类别中截然不同的子集。是被目前高性能计算技术，性价比或者生产力的进步催生而来。

高性能计算的发展具备极大的潜力，计算方法成为新的范例。举例来说，在金融领域，高性能计算系统传统上都是为金融解析和风险分析而配置的。最近一些用户开始将高性能计算系统用于实时贸易解决方案。这是一种高性能计算工作流中全新的应用软件分支，显示出工业领域具备广泛的接受程度的潜力。

新生应用软件中另一项重要的类别就是"极端测量商业计算."这是一种针对应用软件包罗万象的设计方法。举例来说，网络在线交易或者搜索不是每秒的高性能计算应用软件，但是易趣和Google使用超级计算技术来运行他们。Tabor研究机构将其作为阈值超级计算市场的组成部分进行用途跟踪。

这些阈值应用软件为市场带来了重要的机遇，他们也具备不断发展的潜力。我们目前为这些应用软件建立市场规模模型（在2008年做综合性研究）对高性能计算市场中另外的35%的销售收入进行评估。

纵观传统的高性能计算市场，在服务器之外的额外支出主要是在技术上并受到非传统阈值应用软件的影响，整体的高性能计算市场大约为200亿美金到280亿美金。高性能计算整体呈增长态势，但是最快的增长速度来自阈值应用软件领域。

Tabor研究公司预测对高生产力的关注在2008年将从服务器上远离而转向整体的计算环境，包括存储，互联接，软件和加速器。这种关注将对获取真实的生产力起到推动作用，用户也将为他们高性能计算环境生产力的量化和优化不懈努力。

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