众所周知，多核技术的发展和在高性能计算的应用，促进了高性能计算向商用领域的转移。在商用领域，由于面向的行业不同，用户的应用对于高性能计算的需求也不尽相同，这就导致了同一高性能计算系统面向不同的应用时，其所发挥的效能是完全不同的。这时，对于高性能计算系统除了性能之外，相关的软件调优及虚拟化技术的应用将会大大提升高性能计算的能效。

    多核成主流 软件促进应用最大化

    多核是目前整个 IT 产业最为关注的一个技术关键词。根据IDC新近发布的预测，2008 年度在全球市场上发售的 PC、PC 服务器和笔记本电脑中，有 80% 的机型将配备多核处理器。而 2009 年时几乎所有服务器、PC 和笔记本电脑产品则将全面实现多核化。随着这些硬件产品在多核技术上的逐渐就绪，如今整个 IT 业界面临的最大挑战就是如何将原先仅用于高端应用开发的并行编程方式推广到所有软件开发的过程中，以打造出更多支持多线程并行化运行的应用软件，全面释放多核处理器的性能潜力。英特尔开发者产品事业部销售和业务发展总监佘飞告诉《中国电子报》记者，随着全世界进入多核产品的普及年，并行化获得的优异性能将带动软件并行化的全新应用模式，这也意味着如果软件开发人员忽视并行化软件，那么后果将是非常危险的。

    具体高性能计算领域，正是由于高性能计算走向商用，用户在选择高性能集群时，除了关注性能指标外,用户在每台高性能集群系统最初设计的建议多是综合了目前应用实测结果以及专家的经验给出的。通常情况下，由于实际测试需要的设备和工作量太大，所以用户大多是从已有平台的测试结果定性地推测未来平台的性能。不过如此进行高性能计算系统的设计会与实际情况有一定的偏差。对此,为了更好地分析现有系统及预测未来应用所需硬件平台的实际性能，需要提供全面的工具以实现对应用软件的计算、通信和数据存储等多方面进行精细化的特征分析，并分析高性能集群系统的硬件系统特征，再将数据组合起来，以建立性能模型，再通过性能模型模拟并预测应用软件在未来硬件平台上的实际性能。采用这些分析工具，可以大大提高用户设计未来高性能集群系统的准确度。

    为促进业界对于并行化软件开发工作的重视，英特尔公司从上世纪 90 年代末就开始协同操作系统和应用软件开发商进行了大量有关软件线程性能优化和多核软件开发技术方面的研究，并于近年推出了整套针对主流编程语言和操作系统的先进软件开发工具产品套件，该套件包含了线程分析工具、性能分析器、编译器、性能库、群集工具包以及相关的白皮书等，它不但可帮助软件开发商快速、高效、低成本地跨越从串行编程到并行编程的技术门槛，实现从传统单线程软件开发商到多核并行化应用开发商的角色转换，还能帮助他们开发出针对英特尔最新技术平台（包括多核、虚拟化）进行优化的产品。对此，英特尔企业解决方案部高端企业客户中国大区经理王克先对《中国电子报》记者讲，英特尔软件产品就是一整套帮助应用开发及使用人员在X86及安腾体系架构上最大限度提升性能的软件工具。这些工具与目前市场主流的高性能计算软硬件运行环境兼容，使用人员很容易将这些工具与他们现有的软件工具配合使用，从而大大提升高性能计算系统的效能。

    除了英特尔外，作为X86架构的另一处理器厂商的AMD与英特尔相比，似乎更加关注在处理器本身对于应用的优化。对此，AMD（中国）公司中国区高级技术经理刘文卓告诉《中国电子报》记者，在采用AMD处理器平台的高性能计算用户中，有相当的用户一般情况下，基本用不到软件调优就可以使系统达到比较高的能效，从而满足自己的需求。此外，AMD也具有软件调优的实力，只要用户有需求，AMD也可以通过软件调优的方式为用户提供服务。

    虚拟化大有作为 评测标准待出台

    据业内专家分析，三个方面的因素使虚拟化技术迅速走向成熟。首先，信息化产业的快速发展使得服务器硬件技术有了巨大进步；其次，高端服务器所承载的软件应用环境已经逐步发展成熟；第三，也是最重要的一点，由于服务器技术的快速发展以及信息化产业发展对于数据中心的规模要求越来越高，由此导致数据中心面临着越来越严重的发展瓶颈，而虚拟化由于具有提高资源利用率以及节能环保、可进行大规模数据整合等特点而成为高性能计算领域最有前景的技术。

    当前，虚拟化技术的优势已经得到了业界的普遍认可，虚拟化技术所具备的提高资源利用率和节能环保的特性也得到了越来越多高性能计算机用户的青睐，虚拟化技术的普及和推广成为信息化技术发展的必然趋势。除此之外，人们发现利用虚拟技术，也能进一步发掘应用间的时间和空间的并行性。当然，虚拟机技术带来的隔离性、安全性、灵活性更增添了这一技术的魅力。谈到2008年虚拟化应用的发展趋势，戴尔大中华区企业级解决方案市场总监 Milind YedkarMilind Yedka先生向《中国电子报》记者介绍，在过去五年内，虚拟化取得了重要的应用突破。在最开始的3年（2003-2006年）中，虚拟化应用还比较专注于大的数据中心，以及服务器整合的应用。在后来的2—3年（2006-2008年）之中，虚拟化才真正开始从概念步入到一个实施的阶段，这是一个迅速的加速过程中。在2009年之后，我们甚至会发现在很多的数据中心中，虚拟机将会多于物理机。

    在虚拟化方面，AMD的快速虚拟化索引技术（Rapid Virtualization Indexing）能够让虚拟机和CPU直接通信，而无须通过传统的Hypervisor层，从而进一步提升虚拟化的性能；而DEV技术和Tagged TLB技术则让虚拟机在物理内存中的寻址和切换效率大幅提升，从而提高虚拟机效率；在缓存方面，巴塞罗那采用共享2MB的三级缓存，可以让多线程调度更加灵活。共享的三级缓存不仅提供了更大缓存的功能，而且也为多个内核之间提供了数据交换的通道，使得核与核之间的带宽更大。

    与AMD相比，英特尔除了在处理器层面加入支持虚拟化的技术外，英特尔与OSS（开放源代码软件）/VMM团体携手合作，积极支持开放源代码软件的虚拟化。目前，作为OSS和Linux业界先锋企业以及开放源代码开发实验室的创始成员之一，英特尔继续致力于提供广泛的工程与基金资源，以便开展研发、软件工具、验证以及标准方面的工作，向全球客户提供强大可靠的OSS/VMM计算解决方案。

    不过，虚拟化应用的发展到目前为止仍受到很多客观条件的制约。首先，虽然虚拟化技术已经相当成熟，但虚拟化应用却处于发展的初期，业界还没有一个统一的标准对虚拟化厂商的产品进行有效的评测，这就意味着厂商不能给用户提供可信度较高的评测结果和应用标准，而用户也不能获得具有可靠依据的虚拟化应用标准，不利于虚拟化的大规模推广和应用；其次，目前从事研发和生产虚拟化软件的厂商众多，包括VMware、Xen、MS等在内的厂商共同瓜分着处于发展初期的虚拟化市场，各厂商之间由于竞争的原因，各自为政，这样也不利用虚拟化标准的制定。

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