从能源行业HPC应用 看HPC之优化思路

当我们了解了一些可能影响到最终性能表现的关键点之后，就可以尝试进行系统的优化，而在这里Philippe Thierry给出了自己的经验与方法。

第一步就是从串行入，通过反复的调优来保证单线程的最佳效率，而且有必要借助SSE等CPU指令集，来获得更多的每周期指令执行数量

Philippe Thierry表示，HPC中的两种极端的情况分别是注重单线程处理能力的CPU密集型应用，一种则是注重多线程的大内存数据量密集操作，但实际的应用则多处在中间的位置，呈现串并混合的形态，但可以根据前面的经验从OpenMP——MPI分级的编程优化，而且还是要注意CPU指令集的运用

Philippe Thierry的另一个经验就是MPI的局部叠加，而不是一上来就是全局启动，从而可以在很大程度上降低系统的初始化的等待时间

Philippe Thierry在实践中发现，基于MPI的系统在初始化阶段会有较长的时间用于全局的通信互联，但这往往会浪费很多的时间，事实上可以通过局部先启动的方式（通过软件）进行叠加式的MPI沟通，比如把HPC计算节点分成若干个区域，一个区域一个区域的MPI启动、沟通再叠加进总体的计算池中，这样就变向提高了效率。

最后，Philippe Thierry谈到了设备的选型，这对于HPC的性能的影响是最直接的，不过Philippe Thierry将重点放在了头和尾，头就是CPU，尾则是存储I/O，新CPU的处理能力更强肯定不用说了，这应该是永恒不变的追求，而且现在基本上是CPU集成内存子系统，所以换了CPU基本也就决定了内存系统的架构，而目前内存的系统带宽已经有了长足的进步，随之带来的就是存储系统已经渐成瓶颈，所以在不断采用最新CPU以获得更好的处理性能时，也需要对存储I/O进行升级，它也将会让你的HPC系统的性能受益匪浅。

SSD无疑是未来HPC系统的一个首选，从数据传输能力来看，SSD（固态盘）已经目前占优，而在IOPS方面，SSD更是达到了HDD的百倍

英特尔基于双硬盘系统的HPC（逆时偏移计算）测试结果

英特尔基于双SSD系统的HPC（逆时偏移计算）测试结果，可以看出来采用了SSD之后，获得了1.6倍的加速，这是在没有做任何其他优化的平台上产生的结果，还是非常诱人的

当然，升级存储I/O能有多大效果，还要取决于HPC应用的类型，对于那些需要频繁的磁盘读写的应用，SSD的加盟无疑是雪中送碳的，而且它的节能效果也不可小看，这一点我们有机会在日后的文章中进行阐述。