Tensilica和Lawrence Berkeley國家實驗室合作開發(fā)低功耗超級氣象計算機

　　Tensilica公司與美國能源部下屬的Lawrence Berkeley國家實驗室今日宣布一項合作計劃，將聯(lián)手進行基于嶄新設(shè)計理念的節(jié)能超級氣象計算機的的研究設(shè)計。

　　此項合作的重點將集中在新型處理器內(nèi)核設(shè)計以及采用的大量的小型處理器內(nèi)核實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)，并通過優(yōu)化的方法將多處理器連接在一起，是針對高并行度的應(yīng)用而設(shè)計，例如氣象仿真等。對這些科學(xué)難題的研究要求計算機的運算能力是當下高端計算裝置的100倍至1000倍。而傳統(tǒng)超級計算機系統(tǒng)要耗費大量電力，同時產(chǎn)生大量熱量，并對安裝設(shè)置要求異常復(fù)雜，這些巨大的成本消耗越來越不被允許。該項合作旨在使“exascale systems”（每秒高達10的18次方浮點運算）的應(yīng)用具備低成本的可實現(xiàn)性。

　　兩家公司的此項合作被頗為看好。Tensilica公司是全球公認的可配置處理器技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，亦是低功耗移動音視頻市場高性價比處理器IP的供應(yīng)商。而Berkeley實驗室組織管理著一個全球領(lǐng)先的超級計算機中心，在部署先進的計算機體系架構(gòu)加速科學(xué)研究探索上有著豐富的經(jīng)驗。

　　Berkeley計算機科技實驗室副主任Horst Simon說：“我們的研究顯示，當前的能源消耗處理方式是不可持續(xù)的，軟硬件的協(xié)同設(shè)計中使用的Tensilica公司的微型處理器內(nèi)核，在降低系統(tǒng)功耗和增加運算性能方面有著強勁的支持。這種處理器具有提供最大性能卻同時只需消耗最小功耗的特性——這正是克服當前高性能計算研究所面臨的挑戰(zhàn)的解決方案。目前計算最密集的應(yīng)用之一是模擬全球氣候變化的，這是一個關(guān)于節(jié)能的優(yōu)化計算的關(guān)鍵性研究。

　　Tensilica公司總裁兼首席執(zhí)行官Chris Rowen 表示：“Berkeley實驗室在利用超級計算機資源來進行跨多學(xué)科研究中有著全球領(lǐng)先的經(jīng)驗，而其在氣候仿真研究上的經(jīng)驗，尤其適合這個合作項目。如果我們能采用更具能源效率的方式了解影響氣候變化的因素，相信該項目會為其他計算研究的突破產(chǎn)生相應(yīng)的啟發(fā)。我們很高興能為此項研究貢獻力量，通過Tensilica的Xtensa處理器和軟件，協(xié)助解決這個具有全球意義的問題。同時，在移動電話中被證明是能耗超低的可配置處理器技術(shù)將被證明也能為需要低功耗的科學(xué)計算所需的超級計算能力提供強大支持。

　　研究小組將采用Tensilica的Xtensa LX可配置處理器內(nèi)核作為該大型并行系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)架構(gòu)。每一個處理器將僅消耗數(shù)百毫瓦的功耗，而可以提供每秒數(shù)十億次浮點運算，同時可通過標準編程語言和工具進行編程設(shè)計。相比傳統(tǒng)臺式機和服務(wù)器的處理器芯片，這相當于實現(xiàn)了每瓦功耗上浮點運算能力被提升了一個數(shù)量級。這些小尺寸低功耗的處理器使得數(shù)百萬顆處理器緊密集成在芯片、電路板和機架上成為了可能 。

　　該協(xié)同設(shè)計將采用自動化處理器生成技術(shù)，包括仿真模型、基于FPGA硬件實現(xiàn)、和軟件工具等研究處理器指令集、接口、多處理器通信機制的快速原型評價和應(yīng)用性能提升。

　　該研究也將為大型陣列計算機的存儲和通信寬帶優(yōu)化提供參考，對大型應(yīng)用功能的陣列化分布式并行設(shè)計，以及開發(fā)合適的原型和軟件來支持大型應(yīng)用系統(tǒng)。