“微軟進入高性能計算(HPC)領域歷史很短，幾年前在全球超級計算機500強(Top500)中看不到微軟的名字。2008年底，微軟與曙光和上海超級計算中心合作，排到了第10名。”微軟負責HPC的服務器與工具事業(yè)部高級總監(jiān)Vince Mendillo近日在接受專訪時表示。

　　高性能計算機的歷史已經(jīng)有50多年了，即便從1993年Top500開始發(fā)布排名算起，也快30年了。與之相比，微軟高性能計算的歷史確實很短：微軟第一款高性能計算產(chǎn)品Windows Compute Cluster Server 2003是在2006 年6月才正式發(fā)布。至于說主打產(chǎn)品Windows HPC Server 2008則是在2008年9月才發(fā)布。

　　然而，歷史很短的微軟高性能計算部門不僅擔當著微軟進軍高性能計算市場的責任，而且還肩負著引領Windows走向并行的義務。

　　并行化微軟的動力

　　高性能計算日趨廣泛的應用和x86平臺的多核化，已經(jīng)改變了高性能計算市場陽春白雪的形象，也成為微軟進入高性能計算市場的兩大契機。

　　“如今，科學界、工業(yè)界、政府甚至分析師用戶都面臨著同樣的問題——有待處理的海量信息，因而對計算性能的要求越來越高。我們認為，水平擴展(Scale Out)是徹底解決這一問題的方式。高性能計算不是要把單臺機器做得非常大，而是應通過機群來實現(xiàn)。”Mendillo表示。

　　與此同時，x86平臺多核化帶來的并行編程挑戰(zhàn)也在顛覆Windows平臺傳統(tǒng)的串行編程的模式。

　　“x86平臺多核化的發(fā)展趨勢，使得在不久的將來人們就能用上有幾十個內(nèi)核的PC。但是現(xiàn)有的大多數(shù)軟件還無法適應硬件上多核技術的發(fā)展。最核心的問題就是并行編程，原有的編程方式和算法都已經(jīng)過時。如何讓開發(fā)者或用戶能非常容易地把并行軟件開發(fā)出來，這對微軟來說是非常重要的。”Mendillo表示。

　　“并行計算是高性能計算必需的，也是Windows平臺發(fā)展的方向。盡管我們高性能計算部門現(xiàn)在還處于初期階段，但我們努力的方向是讓微軟整個產(chǎn)品線都向著這個方向發(fā)展。在微軟內(nèi)部，我們相當于推動Windows平臺并行化的動力。”

　　“微軟在高性能計算上的投資非常大，這將會影響到整個公司所有的產(chǎn)品部門，不僅涉及到操作系統(tǒng)及其上的軟件，還涉及到開發(fā)工具。比如說，我們不斷地開發(fā)新的工具以便讓并行編程變得更容易一些，我們也在考慮Windows HPC Server與.NET的并行延伸，我們還和Visual Studio開發(fā)工具部門密切合作，以便讓開發(fā)者能更快地開發(fā)出并行軟件。”Mendillo表示。

　　高性能計算四處著手

　　4月7日，微軟通過提供網(wǎng)上下載，擴大了最新版本W(wǎng)indows HPC Server 2008 R2的beta測試范圍。

　　Mendillo表示，微軟主要是在四個方面提高了新版軟件的性能和功能。

　　高性能計算首先就是要實現(xiàn)高性能。“盡管Linux進入高性能計算市場已經(jīng)很多年了，但在模擬兩車相撞的通用有限元分析標準測試中，隨著處理器內(nèi)核數(shù)的增加，我們產(chǎn)品的性能表現(xiàn)至少與Linux一樣，有些時候甚至超過它們。”Mendillo表示，“擁有強勁浮點性能的GPU作為性能加速器已經(jīng)越來越多地被用在高性能計算系統(tǒng)中，我們現(xiàn)在的測試版已經(jīng)包含了對GPU的支持，開發(fā)者可以在嵌有NVIDIA公司GPU編程工具的Visual Studio上，對GPU進行編程。”

　　二是加速Excel運算。切不要以為這是殺雞用牛刀。Mendillo介紹說，使用Excel的人壽保險精算其運算量非常大，在高端PC上要跑14個小時，而后來這家保險公司使用32節(jié)點的機群系統(tǒng)后，耗時只有2.5分鐘。

　　如今高性能計算用戶面臨這種尷尬的情況：一方面渴求計算資源，另一方面大量的桌面計算資源被閑置。Windows HPC Server 2008 R2提供了名為“工作站機群”的功能，把桌面上的工作站和PC閑暇時間的計算資源整合成一個高性能計算系統(tǒng)，這是其三。

　　最后一點則是由于高性能計算系統(tǒng)通常都是異構平臺，因此跨平臺的互操作性就顯得很重要了。“我們從客戶那里了解到，有些客戶過去一直在使用Linux機群，現(xiàn)在想用Windows方案。這樣客戶原有的投資和Windows之間的互操作就十分重要了。”Mendillo表示，“微軟與Adaptive等三家公司合作，為用戶提供雙啟動以及動態(tài)負載平衡等功能。”

　　生態(tài)環(huán)境是當務之急

　　沒有哪個操作系統(tǒng)平臺擁有的應用能超過Windows平臺。眾多的應用和規(guī)模最大的用戶群既是微軟在PC市場的市場優(yōu)勢，也為后來者的追趕筑起了壁壘。Windows今天的成功很大程度上應該歸因于Windows平臺生態(tài)環(huán)境的成功。

　　然而，作為高性能計算市場的后來者，微軟在改進產(chǎn)品的同時，還必須建立起基于Windows的高性能計算生態(tài)環(huán)境。

　　“微軟正在努力提高對并行計算的關注度，我們將在函數(shù)庫、調(diào)試、分析和診斷等方面為客戶提供簡單易用、功能強大的開發(fā)工具，幫助用戶更好地管理現(xiàn)有的應用，并且讓更多的開發(fā)人員能夠在多處理器和多核環(huán)境下開發(fā)出更多的并行應用，最終讓用戶受益于并行計算。微軟與合作伙伴之間合作非常密切，我們會對他們進行詳盡的技術指導和培訓，微軟的咨詢部門也會為合作伙伴提供更深入的支持。”Mendillo表示。

　　系統(tǒng)、技術和應用的復雜性是高性能計算與PC平臺的顯著不同，因此，微軟在高性能計算特別是其高端領域介入應用的程度要遠比PC平臺深得多。比如說高性能計算機的系統(tǒng)性能調(diào)優(yōu)，不僅需要微軟高性能計算部門介入，有時候甚至需要平臺產(chǎn)品部門的開發(fā)人員修改代碼。合作伙伴難免會擔心微軟也在應用領域與之分羹。

　　Mendillo說：“我們一貫的策略就是在背后支持合作伙伴發(fā)展，我們的介入也是為了更好地服務客戶，幫助合作伙伴成長。”

　　“隨著微軟對高性能計算日趨重視，越來越多的業(yè)務部門參與進來，于是，微軟成立了一個專門的團隊來負責內(nèi)部資源的協(xié)調(diào)，我和我們部門的幾位同事都是成員。”Mendillo表示。

　　記者手記

　　HPC大眾化的商機

　　高性能計算正走下神壇。在從傳統(tǒng)的科學計算與軍事應用等狹小領域擴展到廣闊的商業(yè)市場的過程中，系統(tǒng)和軟件的形式從定制或半定制變?yōu)橥ㄓ?，讓x86 CPU在HPC市場大行其道，同時也為Windows做好了硬件鋪墊;用戶從計算專家變成了商業(yè)人士為擅長易用性的Windows及其上眾多的應用找到了用武之地。

　　但是也不能低估多核技術給并行計算帶來的挑戰(zhàn)，畢竟Windows平臺上多年積累的應用大多是串行的。雖說水平劃分的開放體系成全了PC產(chǎn)業(yè)的輝煌，但在全新技術的實施上卻是異步的：英特爾先做出多核CPU，微軟的Window再對其進行優(yōu)化，然后是數(shù)據(jù)庫等應用平臺軟件的并行化，最后才輪到開發(fā)商在其上開發(fā)并行應用。

　　因此，如何縮短全新技術在Windows生態(tài)鏈中異步傳遞的時間，將眾多的Windows應用快速遷移到并行平臺，關系到微軟在HPC市場的擴張速度。