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2012-12-30 00:15 出处:PConline原创 作者:墨烟离 责任编辑:xiongxuehui
1天河1号A型超算简介回顶部

  【PConline 资讯】2010年11月,中国的天河1号A型超级计算机凭借2.57PFLOPS的峰值计算能力,一鸣惊人成为当时全球最快的超级计算机,不过仅半年时间,随着日本K Computer的出现,中国天河1号A型超算退居第二,而后美国又两次超过日本占据TOP500排名的首位,天河1号A型超级计算机最新的排名已经跌落到了第八的位置,如今,有消息称,中国天河1号超级计算机的最新升级计划,将使得天河计算能力超过100PFLOPS,重登超算榜首。

天河
天河1号A型超级计算机

  据悉,根据最新升级计划,天河超级计算的计算能力目标是在100PFLOPS,将采用英特尔最新Ivy Bridge架构的至强E5处理器和至强Phi协处理器,总数量高达10万片。

未来是并行的 参观国家超算中心天河1-A
天河一号A其实就这这一排排的机柜

  在现有的天河1号A中,它使用了超过14000颗CPU,辅以7168颗Tesla M2050 GPU,总运算能力2.5PFLOPS,成为当今全球最强的超级计算机。

未来是并行的 参观国家超算中心天河1-A
真名应该叫:天河高效能计算机系统

  天河一号主任设计师,国防科大计算机学院系统软件研究室主任杨灿群曾经介绍了该机的设计过程。据称,从2009年的试验性系统,到2010年的天河一号A,他们将GPU加速的效率从20%提升到了70%,同时使用自主开发的节点网络系统,规模和性能是09年使用的进口成套网络系统的两倍。>>

 

5千亿神经元 IBM超级计算机模拟人类大脑
//servers.pconline.com.cn/news/1211/3083925.html

超级计算机用什么GPU 英特尔NV还是AMD
//servers.pconline.com.cn/HPC/1211/3070335.html

10万万亿次 Cray宣布最快超级计算机计划
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每秒20千万亿次 世界最快超级计算机泰坦
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2天河1号A型超算处理器回顶部

  天河1号A超级计算机配备了14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器(32nm Westmere-EP),根据最新的升级计划,天河1号的CPU将会主要采用英特尔最新22nm Ivy Bridge架构的至强E5处理器。

英特热处理器升级计划
英特热处理器升级计划

  此外,天河1号A型超级计算机还配备了2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器,就是不知道自主研发的飞腾处理器还会不会出现在升级过后的天河超级计算机之中。

未来是并行的 参观国家超算中心天河1-A
传说中的完全自主知识产权的飞腾CPU计算节点

未来是并行的 参观国家超算中心天河1-A
八核64线程的飞腾1000处理器

  天河1号A型超级计算机还配备了7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡,总计186368个核心,224TB内存。

未来是并行的 参观国家超算中心天河1-A
GPU计算节点,其上为两路NV TeslaM2050

  在最近几年的全球超算TOP500排名中,GPU核心的采用是越来越多,从最初的IBM、英伟达,现在英特尔 AMD也加入到了超算并行计算领域中。>>

3超算中的GPU并行计算回顶部

  在最新的第40期超级计算名单中,采用了GPU并行加速计算的有62套系统,例如Titan和中国的天河1号A都是采用NVIDIA的GPU,而戴尔的Stampede还有其他6套系统采用的是英特尔Xeon Phi处理器来并行加速。而在半年前的榜单中有58套系统采用了并行加速,可以预见超算领域中并行加速正越来越受关注。

GPU加速计算
超算加速计算应用

  不过最新的消息的是天河超级计算机升级后,其中的GPU核心部分将会采用英特尔至强Phi协处理器。下面就来了解一下天河1号A型超级计算机现在采用的NVIDIA Tesla GPU以及传言将要采用的英特尔Xeon Phi吧。

  我们来看GPU先驱英伟达对于GPU计算的描述:GPU计算的模式就是,在异构协同处理计算模型中将CPU与GPU结合起来加以利用。应用程序的串行部分在CPU上运行,而计算任务繁重的部分则由GPU来加速。

  GPU计算实际上涉及到CPU和GPU,将CPU与GPU整合或者融合在一起更有利于二者之间的协同发挥作用。美国著名计算机科学家、田纳西州大学计算机创新实验室主任Jack Dongarra博士曾经说过,将来的计算架构会是CPU和GPU的结合。

  我国天河1号A超级计算机就是采用CPU和GPU的结合的计算架构,它使用了超过14000颗CPU,辅以7168颗Tesla M2050 GPU,总运算能力2.5PFLOPS,其计算能力在全球超级计算机当中名列前十。

  2011年年5月初,TYAN宣布与NVIDIA战略合作,在TYAN新推出的TYAN FT72-B7015和FT77-B7015 两款4U服务器平台,最多可支持8颗NVIDIA Tesla M2050 GPU处理器,从而提高更强大的集群并行运算能力,满足HPC和GPU的应用环境需求。

Nvidia Tesla M2050 GPU
NVIDIA Tesla M2050 GPU

  还是在11年5月,IBM宣布计划为iDataPlex dx360 M3服务器配备一对NVIDIA Tesla M2050 GPU处理器。戴尔也不甘落后,8月中旬推出的PowerEdge C410x,支持NVIDIA Tesla GPU模块,PowerEdge C410x原本是为戴尔数据中心解决方案部门(DCS)的石油天然气客户设计,这些客户希望通过GPU为抗震设计加速,戴尔将GPU模块集成在服务器中,可以为C410x配置1到4颗GPU。

K20X
K20X

  在2010年我国的天河1号A采用的就是NVIDIA Tesla M2050,现在在超算TOP500中共有112套系统采用NVIDIA Tesla M2050,而采用NVIDIA Tesla M2070以及2090的数量分别是7和30。此外还有2套超级计算机采用的是最新的K20X,无疑英伟达在超算领域的GPU加速计算上更有说服力。>>

4英特尔Xeon Phi处理器回顶部

英特尔Xeon Phi

  关于英特尔Xeon Phi处理器,最新入围全球TOP500前十的戴尔超级计算机Stampede,就是采用英特尔Xeon Phi处理器来并行加速。

  虽然英特尔Xeon Phi带有至强的命名,但是实际上它更像是与CPU协同工作的GPU。英特尔推出这款处理器就是为了达到和英伟达AMD处理器一样的效果,提高软件的并行加速计算能力。

  英特尔公布了两个Xeon Phi系列,其中一个系列是Xeon Phi 5110P,现在已经上市,而另外一个系列Xeon Phi 3100需要到2013年第一季度上市。这两个系列处理器都是采用22nm的COMS制程工艺,拥有50亿个晶体管,采用的是英特尔Many-Integrated Core架构。

Xeon Phi
Xeon Phi

  Xeon Phi 5110P拥有60个核心,每一个核心都有着4个线程,1.05GHz,2级缓存为30MB,最大支持8GB的GDDR5内存寻址,内存带宽高达320Gbps,双精度浮点计算能力能够达到1TFLOPS,在此次超级计算机TOP500中,戴尔的Stampede采用的是一个客户定制版本SE10,拥有着61个核心,2级缓存也比30M要大一点。

Xeon Phi
Xeon Phi

  对于明年将要发布的Xeon Phi 3100,英特尔并没有透露具体细节,只是提到它的核心数要少一些,而主频则是会更高,功率为300瓦,这比5110P的225瓦的功率要高。

  在并行加速计算领域,似乎将要演变成为x86协同处理器与GPU加速器之间的竞争,英特尔区分这两者之间的区别是the Xeon Phi能够运行操作系统,而GPU加速器则不能, 据报道称Xeon Phi能够运行红帽Linux或者是SuSE Linux。

  不过更为重要的是这些并行加速处理器是怎样提高超级计算机的计算性能,在这些方面软件等方面起到的作用要比操作系统更重要。

Titan
Titan

  目前排名世界第一的超级计算机为美国Titan,峰值计算能力为17.59PFLOPS,而天河计划升级到100PFLOPS,是Titan的5倍,不过据了解整个升级计划需要18个月,而目前的消息,包括Titan以及日本的K Computer在内的一些超级计算机也有着100PFLOPS的升级计划,到时候,全球最快超算花落谁家还是一个未知数。[返回频道首页]

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