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加州大学尔湾分校新闻

计算的未来是一个更好、更快的云

每次你打开一款天气应用,在youtube上看一段视频,或者在互联网上搜索附近最好的泰国菜,你都是在用存储在世界各地服务器上的软件访问和处理数据。这就是科技行业所说的“云”。

云计算不仅改变了我们使用手机或存储图片的方式。它还改变了研究的进行方式,允许科学家租用存储和处理大量数据所需的计算机。他们不需要购买自己的服务器和硬盘——他们只需要在需要的时候购买云服务。

但是,即使使用数百台连接在云端的强大计算机,模拟气候变化或发现新的潜在药物所需的计算也可能需要数周甚至数月才能完成。

东北大学(Northeastern)、波士顿大学(Boston University)和马萨诸塞大学(University of Massachusetts)阿姆赫斯特分校(Amherst)的研究人员正在合作建立他们自己的云计算测试平台,以找到让这项技术更有效、更高效的方法。

更具适应性的硬件和新的、创新的软件将允许研究人员同时改进云服务,并将它们提供给更广泛的研究社区。照片由Ruby Wallau/东北大学拍摄

东北大学电气和计算机工程教授Miriam Leeser说:“我们正在努力推动云计算的发展。”“下一代云服务应该是什么样的?”

计算机科学副教授Peter Desnoyer说,大多数云计算研究是由谷歌、微软和亚马逊完成的,因为这些公司运营着大部分云服务。

“他们从操作这些大型系统和观察用户需求中获得的洞察力是许多进步的关键,”Desnoyer说。“但他们也很谨慎,因为他们不想中断服务,这让他们很难实现重大飞跃。”

这个云计算测试平台将允许研究人员开发新的和创新的云服务,同时为更广泛的研究社区提供这些服务。

Desnoyers说:“我们可以创造出无限种任意的东西,有些有用,大多数没用。”“向真正的用户提供实际的服务,帮助我们找到真正有用的创新。”

计算机科学副教授Peter Desnoyers和电气与计算机工程教授Miriam Leeser正在致力于开发下一代云计算。照片由Ruby Wallau/东北大学拍摄

研究人员已经获得了国家科学基金会在未来5年高达500万美元的资助,由各大学分享。他们将整合以前的云研究项目,包括马萨诸塞州绿色高性能计算中心和大规模开放云。

到目前为止,Leeser和Desnoyers已经获得了超过100万美元来支持他们的研究。

李泽的重点是硬件。为了处理大量数据,目前大多数云计算系统都依赖图形处理单元,即gpu,它最初是用来渲染图像的。这些芯片可以同时执行多个计算(研究人员称之为“并行”),这使得它们在运行科学模拟和视频游戏时非常有用。

“人们使用gpu获得了非常好的性能,”Leeser说。“但它们也是高功率的,它们的并行性受到了限制。”

A close up of a radio and server system in the lab of Tommaso Melodia, the William Lincoln Smith Chair Professor of Electrical and Computer Engineering at Northeastern. Colosseum, a massive testbed for wireless systems, will arrive at Northeastern in November. It can process more information in a single second than is estimated to be held in the entire print collection of the Library of Congress. Photo by Ruby Wallau/Northeastern University

世界上最强大的无线网络模拟器来到东北


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对于这个新的试验台,李泽正在安装更灵活的芯片称为现场可编程门阵列,或fpga。这些计算机芯片比图形处理单元更节能,而且它们的电路不是固定的——它们可以根据研究人员的需要多次重新配置。

“你可以像编写软件一样编写硬件,”李泽说。“你可以为你想要解决的问题构建一个完整的架构。它更具适应性”

Desnoyers正在研究这个软件,想办法让研究人员在不互相干扰的情况下有效地共享资源。为了有效地服务于更大的社区,测试平台必须能够暂时隔离处理特定问题的计算机,或者将资源从一个组重定向到另一个组,同时维护一个安全的系统。

Desnoyers说:“我们正试图以一种统一的方式来处理研究人员使用这些系统的完全不同的方式。”“你不可能做出适合所有人的东西,但你可以做得比我们今天做得更好。”这样做的好处不仅仅是能更有效地操作电脑;当来自不同领域的科学家在这些系统上一起工作时,科学合作也会有巨大的收获。”

该项目才刚刚开始,但计划将其发展成一个试验台,为全国各地的研究人员提供支持。

Desnoyers说:“学术界在这些技术的发展中一直扮演着重要的角色。”“我们的目标是让整个社区的计算机科学家致力于研究,构建未来的云。”

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northeastern.edu/2019/12/02/the-future-of-computing-is-a-better-faster-cloud/