全球超级计算机top500ISAS大作业.docx

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全球超级计算机top500ISAS大作业

TOP500.org组织今天公布了第36届全球超级计算机五百强排行榜，上月底才亮相的中国“天河一号A”毫无悬念地摘得头名，这也是中国历史上第一次在这项排行上占据头把交椅。

天河一号简介：

改进前的“天河一号”曾经连续位列第五和第七，全新升级后的天河一号A则基于NUDTYHCluster集群，硬件上配备了IntelXeonX56702.93GHz六核心处理器（32nmWestmere-EP）、我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器、NVIDIA TeslaM2050高性能计算卡、224TB内存、专有互连架构、Linux操作系统，总计186368个核心，Linpack最大性能2.566PFlops（每秒千万亿次浮点运算）、峰值性能4.701PFlops，系统效率54.6％。

天河一号A坐落在位于天津的国家超级计算中心，建成后已经立即全面运转，主要用来执行大规模科学计算，而且还是一套开放式访问系统。

除了天河一号A、星云，另外还有三套国产超级计算机也入围前了一百名，分别是：

－第28位“Mole-8.5”，中科院过程工程研究所/泰安Mole-8.5集群，IntelXeonL55202.26GHz四核心处理器，33120个核心，NVIDIATesla计算卡，最大性能207.3TFlops，峰值性能1138.44TFlops；

－第35位“魔方”（MagicCube），曙光5000A系统，AMDOpteron1.9GHz四核心处理器，30720个核心，120TB内存，WindowsHPC2008操作系统，最大性能180.6TFlops，峰值性能233.472TFlops；

－第68位“深腾7000”（DeepComp7000），联想HS21/x3950集群，IntelXeon2.93/3.00GHz四核心处理器，12216个核心，最大性能102.8TFlops，峰值性能145.965TFlops。

颇为振奋人心的是，前边这五套最强劲的国产超级计算机大多来自曙光、联想等国内厂商和中科院等科研机构，而后边36套绝大多说都是IBM系统，少数来自惠普，也有一套浪潮，充分证明了我国的高性能计算自主开发实力。

在本次五百强排行中，中国共有多达41套系统入围，份额升至8.20％，甩开了英国、法国、德国等诸强而仅次于美国，位列全球第二，而六个月前还不过24套、4.80％。

美国虽然依旧遥遥领先，不过系统总量从282套再次减少到275套，份额55.00％。

此外中国香港继续还是一套。

值得一提的是，日本东京工业大学的“Tsubame2.0”也历史性地进入TOP10并杀到第四位，它也采用了IntelXeonX5670六核心处理器和NVIDIATesla计算卡，最大性能1.192PFlops，也突破了1PFlops大关。

经过两年半的发展，跨过这一门槛的超级计算机已有七套之多，其中美国三套、中国两套、日本、法国各一套。

从前边我们也已经看出，GPU加速已经成为高性能计算的一大趋势。

包括中国的天河一号A、星云和日本的Tsubame2.0在内，五百强中总共有17套系统都使用了GPU加速，其中十套NVIDIATeslaGPU芯片、一套AMDRadeonGPU芯片、六套IBMCell芯片。

超级计算机前十强

其他一些要点：

－厂商份额方面，在超级计算方面历史悠久的Cray公司又获得了两个百分点的份额，从而一举超越惠普，但距离IBM仍然很遥远。

Cray公司的XT、XE系统非常流行且性能强劲，前十名中就占据了四个位置。

－惠普虽然在数量上跌至第三位，但总性能依然高于Cray而排在第二。

－Intel处理器份额高达79.6％，出现在了398套系统中，不过比半年前下降了1.6个百分点（8套系统）。

AMD份额增加了两个百分点，目前为11.4％。

IBM损失两套而降至8.0％。

－四核心处理器普及率已达73％，拥有六核心乃至更多的也有了19％。

－五百强入围门槛从24.7TFlops升至31.1TFlops，现在的第500名半年前还能排在305位。

－五百强总性能从一年前的27.6PFlops、半年前的32.4PFlops升至44.2PFlops。

－功耗方面只有25套系统经确认超过了1000千瓦。

IBM新打造的BlueGene/Q系统（原型）创造了新的能效记录1680MFlops/W，是第二名的两倍多。

－五百强平均功耗447千瓦，平均能效195MFlops/W，而半年前为150MFlops/W。

－前十名平均功耗从2.89兆瓦升至3.2兆瓦，平均能效从300MFlops/W降至268MFlops/W

北京时间6月20日晚间消息，最新一期的全球超级计算机500强排名本周一出炉，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。

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“美洲豹”（Jaguar），运算速度为每秒1.759千万亿次浮点计算。

美国美洲豹超级计算机

“美洲豹”超级计算机系统隶属于美国能源部，坐落于美国橡树岭国家实验室。

在本期排行榜上，它以每秒1.8千万亿次的运算速度超越“走鹃”而名列榜首，它的运算速度比“走鹃”快大约70%。

“美洲豹”是一台民用计算机，将主要用于模拟气候变化、能源产生以及其他基础科学的研究。

据美国《新科学家》网站报道，随着科学技术的迅猛发展，计算机的运行速度也越来越快，大型超级计算机不断问世。

国际TOP500组织是发布全球已安装的超级计算机系统排名的权威机构，他们以超级计算机基准程序Linpack测试值为序进行排名，每年发布两期全球超级计算机500强排行榜。

在11月份刚刚出炉的排行榜上，美国的“美洲豹”荣登榜首宝座，中国的“天河一号”名列第5位

“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”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。

它是由德国尤利希超级计算机中心所研制，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。

本图拍摄于今年初，当时科学家们正在

中国高性能计算机TOP100组织28日称，经过技术升级之后，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”的实测性能是目前已知全球最快计算机的1．425倍。

在升级后的系统中，中央处理器首次部分采用自主研制的“银河飞腾1000”芯片，数量约占全部CPU的七分之一。

通过天河一号辅助设计飞机气动外形，超级计算机可完成模拟核爆炸等等数值巨大的计算，军事作用巨大，同时信息上的安全也尤为重要。

新华网北京10月28日报道经过技术升级之后，我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”性能实现飞跃，运算速度达到当前国际领先水平。

这是中国高性能计算机TOP100组织28日公布的消息。

同日发布的2010年度中国高性能计算机前100强排行榜上，由国防科技大学研制的“天河一号”二期系统以每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2507万亿次的实测性能位居榜首。

与目前已知的全球最快计算机美国“美洲虎”超级计算机相比，“天河一号”的实测性能是它的1．425倍。

与诞生于一年前的“天河一号”一期系统相比，二期系统的峰值性能和持续性能分别提高了2．89倍和3．45倍。

最新的全球排名将于11月中旬发布。

中科院软件所研究员张云泉认为，“天河一号”可望问鼎世界超级计算机性能

之首。

新的“天河一号”机柜从113个增加至140个，“刀片”即计算结点由竖向插入改为横向插入。

尽管从外表上看变化并不大，“天河一号”工程办公室主任李楠表示，这次升级不是简单的规模扩张，而是实现了一系列重大技术突破。

在升级后的系统中，互联芯片全部替换为国防科大自主研制的产品，性能是目前国际商用芯片的两倍。

CPU（中央处理器）也首次部分采用这所大学自主研制的“银河飞腾1000”芯片，数量约占全部CPU的七分之一。

“我们自己的CPU完全能够实现全部替换，但目前应用软件的发展尚未跟上，需要逐步过渡。

”李楠说，“从个体性能来看，我们的CPU与世界先进水平还有差距，正在研制中的下一代CPU将瞄准世界最前沿。

”除此之外，二期系统还在大规模集成电路芯片、结点机、网络、印制电路板和操作系统、编译系统等关键技术上成功升级，在异构融合体系结构、基于高阶路由的高速互联通信、高性能虚拟计算域等方面取得了新的突破。

同时，由于采用了世界最先进的水冷制冷等技术，新一代“天河一号”的能效值提升了近50％，是仅次于IBM“蓝色基因”的世界上最节能的超级计算机。

作为国家超级计算天津中心的业务主机，“天河一号”已在天津市滨海新区部署并投入使用，在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等领域获得了成功应用。

作为中国首个具有千万亿次计算能力的超级计算中心，天津中心与企业、科研院所和高校合作，已建立3个分中心和5个信息处理平台，为20多个用户单位提供了高性能计算服务。

“超级计算机将为提高国家科技创新能力、促进战略新型产业技术创新提供强大的高性能计算支撑。

”李楠说，“在我国产业从中国制造迈向中国设计的过程中，这是一项重要的基础设施。

”

“天河一号”一期系统于2009年9月研制成功，这标志着我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

目前，我国拥有“天河一号”和“曙光星云”两台千万亿次超级计算机系统。

国防科技大学计算机研究所——“银河”系列

银河-Ⅰ　　1983年运算速度每秒1亿次

银河-Ⅱ1994年运算速度每秒10亿次

银河-Ⅲ1997年运算速度每秒130亿次

银河-Ⅳ2000年运算速度每秒1万亿次

天河一号2010年运算速度每秒2507万亿次（2010年世界超级计算机排名世界第一）

中科院计算技术研究所——“曙光”系列

曙光一号1992年运算速度每秒6.4亿次

曙光-10001995年运算速度每秒25亿次

曙光-1000A1996年运算速度每秒40亿次

曙光-2000Ⅰ1998年运算速度每秒200亿次

曙光-2000Ⅱ1999年运算速度每秒1117亿次

曙光-30002000年运算速度每秒4032亿次

曙光-4000L2003年运算速度每秒4.2万亿次

曙光-4000A2004年运算速度每秒11万亿次

曙光-5000A2008年运算速度每秒230万亿次

曙光-星云2010年运算速度每秒1271万亿次（世界第三台达到千万亿次的超级计算机）

国家并行计算机工程技术中心——“神威”系列

神威-Ⅰ1999年运算速度每秒3840亿次

神威3000A2007年运算速度每秒18万亿次

神威蓝光2010年运算速度每秒1100万亿次（我国第一台全部采用国产CPU的超级计算机）

联想集团——“深腾”系列

深腾18002002年运算速度每秒1万亿次

深腾68002003年运算速度每秒5.3万亿次

深腾70002008年运算速度每秒106.5万亿次

深腾X在研运算速度每秒1000万亿次

曙光5000百万亿次超级计算机，该系统位居最新公布的全球高性能计算机排名（TOP500）第10位。

前9名均为美国研制。

目前普通家用电脑的运算速度为每秒20亿次左右，曙光5000百万亿次超级计算机的运算能力相当于10万台个人电脑，共有6000颗CPU与100T海量内存，拥有30720个处理器内核，其理论浮点峰值为每秒260万亿次，采用20GB，延迟小于1.3us的Infiniband高速网络进行互联，采用了WCCS+SuSeLinux双操作系统。

其每天耗电超过1万度，售价约2亿元。