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2013-07-14 00:15 出处:PConline原创 作者:Echo 责任编辑:xujian1

“天河二号”全球最快超级计算机背后

  由中国广州国家超级计算中心构建的“天河二号”超级计算机,配备了32,000颗即将发布的、基于IvyBridge微架构的12核英特尔至强处理器E5-2600v2,以及48,000颗英特尔至强融核协处理器。在最新的全球高性能计算机500强排行榜中,它不仅性能最强,还是能效最高的系统之一。

intel
至强E5-2600处理器架构图

  该系统采用“微异构架构”(Neo-heterogeneousarchitecture),即具有多种类型、可提供计算力的硬件架构,但却由通用编程模型予以支持,以简化开发和优化过程。这一优势是传统异构架构(使用CPU与GPU加速器的组合)所无法实现的。

  从系统架构上来看,“天河二号”整个系统采用了32000颗英特尔E52600V2系列,加上48000英特尔至强融核协处理器。这样的架构,英特尔将其称之为“微异构架构”。什么是“微异构架构”?英特尔(中国)服务器平台产品经理张振宇给出了这样的解释,“所谓‘微异构架构’就是采用单一编程模式的异构”。
 
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微异构架构
  
  这听起来似乎很有诱惑力,因为对于许多高性能计算的客户而言,无论是“CPU+GPU”的架构还是“CPU+MIC”的架构,异构编程毕竟是一个老大难。微异构架构并不是说CPU上的程序可以直接在CPU+MIC的架构上使用,英特尔(中国)服务器平台产品经理张振宇谈道,“客户需要先将应用程序在CPU上做并行优化,之后才可以直接移植到至强融核上,这里面的优化技巧和方法需要学习和熟悉”。

  该系统的出众性能和能效表现得益于其使用了即将发布的、基于英特尔领先的22nm制程工艺的英特尔至强处理器E5-2600v2产品系列。作为英特尔支持超级计算机用户的“先期供货(earlyship)”计划的一部分,这款处理器除被用于“天河二号”外,同时还被用于最新全球高性能计算机500强榜单上来自Bull的另外两套系统,它们分别为在榜单上排名第54位,拥有每秒557万亿次浮点计算性能的系统和在榜单上排名第330位,拥有每秒140万亿次浮点计算性能的系统。这一新款处理器将于下季度正式供应,它可集成多达12个核心、时钟频率最高达2.7GHz,能够为每个处理器插座提供259GFLOPS(每秒2,590亿次浮点计算)的性能,相比上一代产品提升了56%。

  在第41届全球高性能计算机500强排行榜中,超过80%(403套系统)的上榜系统采用了英特尔处理器。在该榜单的所有新晋系统中,则有超过98%的系统采用了英特尔处理器。该榜单中还有11套系统配备了英特尔至强融核协处理器,其中包括性能级别达每秒千万亿次浮点计算的系统,如峰值性能达54.9PFLOPS(每秒54.9千万亿次浮点计算)的“天河二号”系统和峰值性能为8.5PFLOPS(每秒8.5千万亿次浮点计算)的“Stampede”系统。

  据了解,天河二号的研制得到了广东省和广州市的大力支持,将作为广州超级计算中心的业务主机,今年下半年安装交付,主要应用于大科学、大工程以及产业升级和信息化建设领域。

天河二号
天河二号(图片来自网络)

  目前,天河二号已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、气候模拟与海洋环境研究、数字媒体和动漫设计等多个领域,开始为多家用户单位提供超级计算服务。[返回频道首页]
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