"天河一号A"荣登世界超级计算机榜首

    泡泡网显卡频道10月29日 去年的今天，我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”宣布问世（详见2560块4870X2打造天河一号超级计算机）。这标志着我国成为继美国之后，第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

    今年，国防科学技术大学在“天河一号”的基础上，对加速节点进行了扩充与升级，新的“天河一号A”系统已经完成了安装部署，其实测运算能力从上一代的每秒563.1万亿次倍增至2507万亿次，成为目前世界上最快的超级计算机！

    今天，在国家会议中心举办的2010全国高性能计算学术年会（HPC China）上，国防科技大学展出了“天河一号A”的详细配置以及系统节点构成方案，向业界公布了最强超级计算机的更多资料，下面我们就来一探究竟。

    在今年5月份出炉的世界超级计算机500强的榜单中，排行榜首的是来自美国Cray的美洲豹“Jaguar”，凭借1.75 PFlop/s(每秒1750万亿次)的实测计算能力傲视群雄。从官方公布的数字来看，“Jaguar”采用了224162个处理器核心。

今年5月份的全球超级计算机排行榜单

　　而排行第二的是来自中国的“星云”，采用曙光TC3600模块化刀片服务器作为节点，处理器是32nm工艺的六核至强X5650，并且采用了NVIDIA Tesla C2050 GPU做协处理，理论计算峰值性能可以达到每秒2980万亿次，Linpack实测运算能力为每秒1.271 PFlop/s(每秒1271万亿次)，屈居亚军。

去年“天河一号”超级计算机的基本参数

    其中排行第七的，正是国防科技大学去年研制的“天河一号”，它使用了2560块HD4870X2作为加速节点，理论运算能力可达每秒1206万亿次，Linpack实测运算能力为每秒563.1万亿次，是第一次杀进TOP10的国产超级计算机。

最新的中国超级计算机排行榜单

    现在，升级后的“天河一号A”超级计算机，将理论运算能力提升至每秒4701万亿次，实测运算能力提升至每秒2507万亿次的高度，从而一举超越了“美洲豹”，荣登世界超级计算机排行榜榜首，成为地球上最快的计算机。

    “天河一号”去年采用的是Intel Xeon E5540/E5450四核心处理器、AMD Radeon HD 4870 X2显卡、Infiniband互联网络，总计24576颗处理器核心，Linkpack最大性能563.10TFlops(每秒万亿次浮点运算)，峰值性能1206.19TFlops。

“天河一号A”系统配置

    如今的天河一号A则改装了14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，还有2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器，总计20多万颗处理器核心，同时还更换为专有互联网络。

“天河一号A”系统特点

    这样一来，天河一号A的Linkpack最大性能飙升至2.507PFlops(每秒千万亿次浮点运算)，峰值性能更是高达4.7PFlops，分别是上代的4.4倍、3.9倍，而且得益于Fermi新架构的Tesla GPU高性能计算卡，天河一号的系统效率(最大性能与峰值性能比值)明显提升，从原来的46.7％升至53.3％。

    NVIDIA方面表示，如果单纯使用传统处理器的话，要达到同样的性能需要至少50000颗，同时系统功耗也会达到惊人的1200万瓦特，而现在使用混合架构之后功耗仅为404万瓦特，节省下来的电力足够5000多户居民使用一年。

天河一号A部分机柜实物

    天河一号A坐落在国家超级计算天津中心，现已投入全面运转，而且它还是一套开放式访问系统，可用来执行大规模科学计算。

曙光“星云”也不弱

    天河一号A之后，2010 HPC TOP500上排在第二到第五位的分别是曙光公司星云、中科院过程工程研究所Mole-8.5、上海超级计算中心曙光5000A、中科院超级计算中心联想深腾7000，最大性能分别为1.271PFlops、207.3TFlops、180.6TFlops、106.5TFlops，其中星云半年前全球排名高居第二位。特别值得一提的是，星云、Mole-8.5都使用了NVIDIA Fermi架构的Tesla C2050高性能计算卡。

    今天，国防科技大学在鸟巢附近的国家会议中心展出了“天河一号A”超级计算机的详细配件和系统构成，我们得以近距离观察这个庞然大物的冰山一角：

“天河一号A”的三大核心组件

    “天河一号A”恐怖的运算能力源自于14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，还有2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器，总计20多万颗处理器核心。这些不同种类的处理器是以单个计算节点的方式，通过专用网络连接在一体。

    超级计算机恐怖的运算能力，简单来说就是靠堆CPU、GPU来实现的，但如何将庞大数量的处理器通过网络和节点集合起来、让它们高速并行的协同工作，这就是硬件方面最大的难点。“天河一号A”通过使用自主研发的处理器、网络、互联芯片，解决了这一难题，从而实现了不可思议的硬件规模和傲视群雄的运算能力。

    下面为组成“天河一号A”的部分国产处理器芯片：

    “天河一号”目前已在国家超级计算天津中心完成安装部署，系统调试结束后将面向国内外市场，为包括石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制、卫星遥感、基础科学理论计算等领域内的大规模计算提供服务。■<