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【PConline 资讯】最新一期的全球超级计算机500强排名本周一在德国汉堡举行的2011年国际超级计算机会议上出炉，由富士通制造的日本超级计算机“K”排名首位，成为全球运算速度最快的超级计算机，结束了中国超级计算机保持6个月的排名第一位置。日本K计算机每秒浮点运算次数为百万的四次方，比接下来的五个超级计算机合在一起的性能还要强大。今天除了来揭晓这次榜单排名第一的面貌，同时也来看下推动着高性能计算不断向前的几个全球最牛超级计算机。
K计算机的性能是使用68,544个SPARC64VIIIfx处理器衡量的，每个处理器配置8个内核，一共有548,352个内核，几乎是其它世界500强超级计算机处理器内核数量的一倍。这台超级计算机仍在建造之中。
据这台超级计算机的制造商富士通称，当它在2012年11月开始服务的时候，这台超级计算机将配置8万多个SPARC64VIIIfx处理器。
最新的每年两次的世界500强超级计算机排行榜是本周一在德国汉堡举行的2011年国际超级计算机会议上发布的。
据Top500.org称，与其它最近发布的超级计算机不同，K计算机没有使用图形处理器或者其它加速器。但是，它使用的是这个排行榜中最强大的和最节能的系统。
这台超级计算机将安装在神户的日本理化学研究所(RIKEN)。当建造完成时，这台超级计算机的运行速度将达每秒10千万亿次浮点运算。
超级计算机K的运行速度为每秒8.16千万亿次浮点计算(Petaflops)，由68544个SPARC64VIIIfx处理器组成，每个处理器均内置8个内核，总内核数量为548352个。据富士通称，该款超级计算机仍在建造之中，将于2012年11月投入运行，届时处理器数量将增加到8万个。 此前排名首位是中国的天河一号(Tianhe-1A)，在最新榜单中排名第二位，运算速度为每秒2.57千万亿次浮点计算。与此同时，中国也在提升天河一号的运算速度。排在第三位的是美国的“美洲虎”(Jaguar)，运算速度为每秒1.759千万亿次浮点计算。>> ----------------------------------------------------------------------------- 相关文章： 未来是并行的 探秘世界最快超算天河一号 Cray发布XK6超级计算机 性能50petaflops 超算技术再进一步 IBM走鹃速度笑傲全球 蓝色基因超级计算机为地球点燃恒星之火 千万亿次背后 GPU加速成就中国第一超算 如果您什么服务器问题，请点击以下链接，进入PConline 服务器论坛： ----------------------------------------------------------------------------- 美洲豹
Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz 内核数224162个， 实测运算速度1759000GFLOPS，理论峰值运算速度2331000GFLOPS，Cray美洲豹隶属于美国能源部，坐落于美国橡树岭国家实验室。说到橡树岭国家实验室，作为“曼哈顿计划”的一部分，（曼哈顿计划就是美国于1942年利用核裂变反应研制原子弹的计划。曼哈顿计划成功实施后为美国留下了巨大的财富——洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室）最近的项目是将建设核能创新中心。 说到橡树岭国家实验室，作为“曼哈顿计划”的一部分，（曼哈顿计划就是美国于1942年利用核裂变反应研制原子弹的计划。曼哈顿计划成功实施后为美国留下了巨大的财富——洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室）最近的项目是将建设核能创新中心。
美国能源部于5月28日宣布，为激励创新和实现清洁能源突破，由橡树岭国家实验室领导的团队将获得1.22亿美元的支持，目的是在五年内建立和运营一座核能建模与仿真能源创新中心。该中心的人员将来自大学、产业界和其他国家实验室，将利用世界上性能最先进、功能最强大的美洲豹超级计算机，推动核反应堆在设计和工程方面的重大飞跃。 我们怎样才能对全球气候变化有更为准确的把握？可以看一看当今用于监控大气环境的一些先进仪器。在从美国联邦政府经济刺激计划中获得1990万美元的升级经费以后，“美洲豹”XT5系统的运算速度最终达到1.759千万亿次，一举成为当今世界上最快的超级计算机。 这台世界上最快的超级计算机致力于解决可能拯救世界的科学难题——气候变化、可再生能源等，而不是用以提升核武器的性能。“美洲豹”XT5系统由美国国家科学基金会出资、Cray公司建造，田纳西大学和国家计算科学研究院共同拥有。
在已经披露过的美洲豹超级计算机的科学应用中，上图从左到右从上到下依次为： 1：极端气候模拟。 2：超新星研究。 3：生命和半衰期。 4：从光合作用到新燃料 5：聚变加速 6：模仿火山爆发应激气候 橡树岭国家实验室负责科学技术的副主任汤姆斯·撒迦利亚(Thomas Zacharia)表示：“这表明科学确实极为重要，尤其是在解决我们当前面临的最大一些挑战时，重要性更加凸显。‘美洲豹’XT5系统正处于先进的气候变化科学和能源技术政策的交界处。”>> 走鹃 其实“走鹃”和“美洲豹”都归美国能源部所有，但它们的用途不同。“美洲豹”XT5是“开放科学”工具，用于涉及广泛主题的同行评审研究，而“走鹃”系统则完全用于对美国核武器进行复杂而秘密的评估。
同样隶属于美国能源部的洛斯阿拉莫斯国家实验室。该实验室以研制了世界上第一颗原子弹而闻名于世。这里部署了另一台赫赫有名的超级计算机，IBM走鹃超级计算机（BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz，内和数122400个）。 其实“走鹃”也是一种IBM系统计算机，每秒运算速度可达1042万亿次。它采用了一系列专门针对游戏和商业的技术，包括用于索尼“游戏站3”的九核Cell处理器和AMD双核皓龙处理器。因此，“走鹃”是全球第一台采用Cell处理器的混合式超级计算机。“走鹃”系统主要用于对美国核武器进行复杂而秘密的评估。
“走鹃”采用了一系列专门针对游戏和商业的技术，包括用于Play Station 3游戏机的Cell宽带引擎和AMD x86处理器。“走鹃”拥有130536个计算核心，包括12960颗Cell引擎的116640个PPE和SPE核心，以及6948颗双核AMD Opteron处理器。“走鹃”是全球第一台采用Cell处理器的混合式超级计算机，但也因此需要三种不同的编程工具，以确保不同核心同时高效率运行。 除此之外，“走鹃”拥有80TB内存、57英里光纤、3456个Tri-Blade节点，每个节点由两台BladeCenter QS22刀片式服务器和一台LS21刀片式服务器组成，分别配置4颗Cell和2颗Opteron，两种处理器使用PCI-E电缆连接在一起。“走鹃”占用了288个IBM BladeCentre机架，总占地面积约为6000平方英尺。IBM主管下一代计算机系统技术的副总裁比吉安·迪瓦里(Bijan Divari)表示，“走鹃”的构造方式与人脑类似。
在已经披露过的走鹃超级计算机的科学应用中，走鹃的科学应用主要为： 1：纳米技术。 2：核聚变、激光技术。 3：磁重联技术 4：艾滋病毒 5：暗物质 6：铜反应 7：流体动力学 “走鹃”是全球第一台运算速度达到petaflop级别的超级计算机。美国国家核安全管理局局长汤姆斯·阿戈斯蒂诺(Thomas Agostino)表示：“如果全世界60亿人每天24小时、每周7天执行纯手工计算，那么需要46年时间才能完成‘走鹃’一天的工作量。”迪瓦里预计，比“走鹃”强大十倍的超级计算机将于10年内出现，从而使环境模拟可以实时完成。>> Blue Gene/L超级计算机 劳伦斯利佛摩尔国家实验室(LLNL)的蓝色基因L超级计算机（Blue Gene L），同样隶属于美国能源部。
Blue Gene/L基于IBM PowerPC440，主频700MHz，内核数为212992个，理论运算峰值速度596378GFLOPS，实测运算速度478200GFLOPS。(2007年11月TOP500运算速度排名世界第1，在最新榜单中位列第8) 劳伦斯利佛摩尔国家实验室
劳伦斯利佛摩尔国家实验室与洛斯阿拉莫斯国家实验室颇有渊源。（1952年，洛斯阿拉莫斯国家实验室研制的第一颗氢弹试爆成功后，在“氢弹之父”爱德华·特勒的推动下，美国政府成立了劳伦斯利佛摩尔国家实验室）这两家实验室也是至今为止地球上最知名的两家核实验室。 劳伦斯利佛摩尔国家实验室每年经费预算约16亿美元，工作人员超过8000人，包括3500名科学家、工程师以及技术人员。LLNL拥有价值数十亿美元的研究设备。其中建有现代化的新炸药合成实验室，并配有新型的含能材料合成、分析、测试设备，通过超级计算机可设计预测新炸药性能、结构以及对其它材料的影响。 国家点火装置NIF
现在两家实验室正在利用自己所能利用的一切资源，准备着一项伟大的实验（国家点火装置National Ignition Facility，走鹃和Blue Gene/L超级计算机模拟核聚变实验中的激光发散的全部过程）。如果实验成功这也许将是21世纪人类最伟大的发明，也是为全人类做出的最杰出的贡献。为什么这么说？众所周知，随着地球可用资源的逐渐枯竭，各地地貌气候变化愈发明显。人类急需寻找可以替代煤炭，石油等常用能源的资源。
前一项科研项目是由洛斯阿拉莫斯国家实验室的走鹃超级计算机与劳伦斯利佛摩尔国家实验室共同参与的。美国计划在2010年秋季由劳伦斯利佛摩尔国家实验室实施核聚变，激光技术的实验。该项目是近60年最重要的激光技术，在实验室中取得核聚变能源。规模动力学模拟在三维激光等离子体相互作用的激光散斑。在走鹃超级计算机的协助下，可以实现前所未有的规模，速度和保真度。 一种新的诊断系统，光栅驱动瞬态光学记录仪（该装置被称为鳄鱼），由LLNL科学家和工程师通过Blue Gene/L超级计算机共同开发，能取得一个万亿焦耳的X 射线或可见光图像。这种诊断工具可以详细的测量在点火（国家点火装置实验）条件下，采取的研究高能量密度物理热烧伤的条件、天体物理实验和核武器运作。这将使新的研究，以推进天体物理科学理解，以及核库存管理。通过超级计算机，该模拟系统在提高了“鳄鱼”的精度后，时间分辨率可以超过现有的仪器50倍，可以用形象的事件表现如何创建使用高功率激光器，以及其他高能量密度的物体。>> 海妖 “海妖”超级计算机由美国田纳西大学国家计算科学研究院所研制。
“海妖”系统中拥有10万个AMD双核皓龙处理器，运算速度为每秒831万亿次，它主要用于一些高端服务器或工作站中。“海妖”也是世界上由学术机构所拥有的运算速度最快的计算机。 尤金 “尤金”是欧洲运算速度最快的巨型计算机，曾经也名列全球排行榜第二名。
尤金超级计算机2008年2月22日在德国西部小城尤利希（Juelich）的尤利希研究中心正式投入运行。尤金的运算功能相当于20000台普通PC，将主要用于欧盟的大型研究项目。一个庞然大物占用了半个工作大厅，空调的运转声盖过了它那嗡嗡的心跳声，然而它那巨人般的“硅脑”却闪耀着光芒，表示它已经可以应付一切挑战。它就是尤金“Jugene”，当今世界上最快的民用超级电脑于2008年2月22日正式接入了互联网。 这个由65536颗处理器组成的计算巨人将首先在尤利希研究中心为现代自然科学研究项目运行数个复杂的模拟任务。同时研究员们将带着一种由尊敬和冷静组合而成的心情对被他们称之为“巨型机器”的尤金进行公开的调试和设置，使它可以最佳得运行指定的任务。 尤金采用的是IBM蓝色基因/P型机设计方案，使用许多小型、低能耗的芯片。该方案中，每一个独立处理器的最大运行速度为850兆赫，甚至比普通家用电脑的处理速度都还要慢。但是，“尤金”巨型机总共拥有292000个处理器芯片，如此多的芯片使得它的整体运算速度高达每秒825万亿次。>> 天河一号 回过头来我们对比一下2010年11月份的全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”是雄居第一的。
“天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。共享存储总容量为1PB。按国内数字图书馆应用软件的图片格式PDG为例计算，如果平均每册书大小约10MB的话，“天河一号”的存储量相当于4个国家图书馆(藏书量为2700万册)之和，能够为全国每人储存一张大小接近1mb的照片。
“天河一号”由103台机柜组成，每个机柜占地1.44平方米、高两米、重1.5吨，系统总重量相当于19个神舟飞船。把通风等条件考虑在内，放置“天河一号”需要一个近千平方米的房间。全系统包含6144个通用处理器(CPU)和5120个加速处理器(GPU)，仅系统级软件就有20多万行代码。按照每人每个小时写20行代码的速度，需要写1万小时。 互联通信网络的单根线传输速率为10Gbps，这是目前国际上最快的速率，相当于在“天河一号”计算机内部修了一条信息高速公路。并且直接参与“天河一号”研发的科技人员有200多人，平均年龄为36岁。
天河一号超级计算机的科学应用主要为： 1、天河一号适用于大规模科学与工程计算。国防科大正与天津滨海新区密切合作，将“天河一号”广泛应用于石油勘探数据处理、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、气候预测、海洋环境数值模拟、短临地震预报、新材料开发和设计、土木工程设计、基础科学理论计算等方面。 2、天河一号作为天津滨海新区和国防科大共同建设的国家超级计算天津中心的业务主机，面向社会开放，实现资源共享，为国内外提供超级计算服务，同时带动高科技服务产业和高端信息产业发展，着力打造高新科技服务、产业技术创新、人才聚集培养三个平台，为经济、社会发展提供高科技支撑。 TOP500是全世界最权威的超级计算机排名榜。从1993年起，作为对全球已安装的超级计算机进行排名的权威机构，国际TOP500组织以计算机实测速度(Linpack测试值)为基准，每年两次发布世界上最快的500台超级计算机排名。 其实世界超级计算机的发展表明，计算能力每提高一个量级，都需要体系结构的创新和一系列关键技术的新突破。核心技术是创新能力的灵魂，谁掌握了核心技术，谁就获得了整体技术进步的优先权。作为世界高新技术领域的战略制高点，超级计算机是体现一个国家科技竞争力和综合国力的重要标志之一。[返回频道首页] |
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2011-06-22 02:58
出处：PConline原创
责任编辑：xujian1
