超级计算机用什么U?十大超算配置分析

    泡泡网CPU频道11月26日 从IBM称中国已经威胁到美国超级计算机地位，到传出日本将造万万亿次超级计算机，再到美国开发基于人类视觉的超级计算机，再到最近沸沸扬扬的中国天河一号超级计算机，近期关于超级计算机的新闻非常多，这一代表着先进计算技术的系统成了未来各国激烈竞争的焦点。

天河一号 1A

    超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。有人说超级计算机无非是堆砌CPU、内存等硬件，实际上并不是这样。直观上说，如果只是比拼这个话，任何一个国家都狂堆处理器就好了，那么超级计算机排行榜就成了国家富裕程度排行榜，中国也不会夺得这次第一。

    从技术层面上来说，超级计算机技术是一个国家科技发展水平和国家综合实力的体现，其中要应用到并行访问档案系统、资料分区、非均匀访存模型、冷却等多种“软”“硬”技术，换句话说超级计算机的核心技术是架构。

国际Top500组织公布的超级计算机排行榜前十名

    此外，超级计算机并不是仅仅把上万颗处理器“并联”就可以，还要考虑到效率问题，如何才能充分发挥它们的性能是一个很棘手的技术难题。超级计算机的性能提升幅度很大，现在是千万亿次计算能力，下一个级别就是万万亿次，目前美国已经确定了新目标，就是突破这一速度。超级计算机之所以竞争如此激烈并且发展如此之快是与它的用处息息相关的，随着社会的发展，人类对计算能力的渴求与日俱增，在石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制、资源勘测和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、气象预报、新材料开发和设计、基础科学理论计算等方面都需要超级计算机的强大计算能力来解决一些难题。

    “天河一号A”实际上不是中国知名款运算能力突破每秒千万亿次的超级计算机，标志着中国继美国之后成为全球第二个能够研究千万亿次超级计算国家的是2009年10月底由国防科学技术大学研制的“天河一号”，“天河-1A”在它的基础上升级后的实测运算速度可达每秒2566万亿次。

天河一号超级计算机部分机柜

“天河一号A”部分参数

    想必很多网友已经从近几日的报道中了解到了“天河一号A”的配置，这里小编再提一下，“天河一号A”采用的是CPU+GPU的混合架构，使用了14336颗Intel至强X5670六核处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050计算卡，此外还使用了2048颗我过自主研发的沸腾FT-1000八核处理器，总共使用了20多万颗处理器核心，峰值计算能力达到每秒4701万亿次，在排行榜中持续优秀，目前的效率（实测速度除以峰值速度）是54.584%，比排第四的日本TSUBAME 2.0的52.106%要高，但是比排第二名的美国“美洲虎”的75.461%要低不少，假如“天河一号A”进一步优化，提高些效率计算能力还能得到大幅度提升。

    美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”（Jaguar）曾经是全球最快的超级计算机，不过在中国的“天河一号A”研制出来后成为了第二名。

“美洲虎”超级计算机

“美洲虎”参数

    目前“美洲虎”超级计算机凭借每秒1759万亿次的计算能力在美国200多个超级计算机中处于领先地位，它采用的是Cray XT5系统，采用的处理器是AMD的六核Opteron处理器，默认主频为2.6GHz，计算核心数达到了22.4万个之多。

    由曙光设计的“星云”超级计算机系统夺取了第三名，它基于TC3600刀片设计。它的计算能力可以这么说，它工作一天的计算量分给所有中国人完成的话，每人每天24小时，一年365天不停歇要计算500年，到那个时候“悟空”都从五指山爬出来了。

“星云”超级计算机

“星云”超级计算机参数

    “星云”超级计算机位于深圳的国家超级计算机中心，在“天河一号A”到来之前它是中国运算速度最快的超级计算机，每秒计算1271万亿次，采用了120640颗Intel至强X5650处理器，默认主频是2.66GHz，此外还采用了NVIDIA Tesla C2050高性能计算卡，它的峰值计算速度达到每秒2984万亿次。

    日本的TSUBAME 2.0超级计算机排在了第四位，它后面的2.0表明它并不是第一代，仍是升级而来。

TSUBAME 2.0超级计算机

TSUBAME 2.0参数

    TSUBAME 2.0是由东京工业研究所、NEC公司和惠普公司合作研制的，它采用了HP Cluster SL390sG7系统，采用的处理器与“天河一号A”一致，为2.93GHz的Intel至强X5670，同事也采用了NVIDIA Tesla C2050 GPU核心，实测速度达到了1192万亿次。

    可能看到这个名字，有些网友感到有些熟悉，它是一个伟大女性的名字——Hopper，在去年10月份英国IT网站V3评出的十大远见家排行榜上，COBOL语言的发明者Hopper（霍波）排在第七位，其中苹果公司联合创始人史蒂夫·乔布斯排在第三位。

Hopper超级计算机

Hopper超级计算机参数

    从上面的描述中也可以看出，Hopper超级计算机的名字是有来历的，它是以美国已故海军少将命名，她发现了计算机程序中的第一个Bug，并且实现了第一个编译语言和编译器，创造了第一种商业编程语言COBOL，被称为“编译语言之母”，Hopper超级计算机系统凭借1054万亿次的计算能力在排行榜中排第五，采用了AMD Opteron十二核处理器，默认频率为2.1GHz。

    法国的Tera-100超级计算机系统是欧洲最大的超级计算机系统，它由4300个Bullx S系列服务器组成。

法国Tera-100超级计算机

法国的Tera-100超级计算机参数

    Tera-100采用了138368颗处理核心，峰值计算速度达到了每秒1254.55万亿次，实测速度为1050万亿次，距排名第五的Hopper的1054万亿次很近。

    排在第七位的是美国的Roadrunner超级计算机系统，它位于美国的Los Alamos国家实验室。

Roadrunner超级计算机

Roadrunner参数

    Roadrunner是军用超级计算机，它是世界上第一台计算能力超过每秒1000万亿次的超级计算机，它完成于2008年，其实测运算速度为1042万亿次，它拥有122400个核心，采用了改进版IBM Cell处理器和AMD Opteron双核心处理器，后者的主频为1.8GHz。

    Kraken隶属美国国家计算科学研究所，主要被用于提高生物燃料的效率，分析天气模型并预测大气的变化。

Kraken超级计算机

Kraken超级计算机参数

    Kraken超级计算机采用了98928颗计算核心，实测速度为831700万亿次，采用了AMD Opteron六核处理器，默认主频为2.6GHz.

    JUGENE隶属位于德国的欧盟尤利西研究中心，主要应用于材料科学、环境研究和粒子物理方面密集型模拟计算领域。

JUGENE超级计算机

JUGENE超级计算机参数

    JUGENE超级计算机是由IBM设计制造，采用了BlueGene系统，处理器采用的PowerPC 450，它的实测速度达到了每秒825.5万亿次。

    Cielo在西班牙语中是“天空”的意思，为洛斯阿拉莫斯国家实验室、桑迪亚和利弗莫尔三个国家实验室提供计算支持。

洛斯阿拉莫斯国家实验室

Cielo超级计算机参数

    Cielo超级计算机采用Cray公司的Baker架构，基于AMD Opteron八核处理器，默认主频为2.4GHz计算节点方面采用双子星相互连接。

● 总结

    上面这些超级计算机都代表了当今最尖端的科学技术，而且也是人类挑战极限的一个有力证明，中国的“天河一号A”登上超级计算机排行榜的首位宝座也证明了我国的科技水平和实力。■

附：想了解更多关于超级计算机的信息，请点这里。<