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1、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NUDT YH Cluster集群，硬件上配备了Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器(32nm Westmere-EP)、我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器、NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡、224TB内存、专有互连架构、Linux操作系统，总计18

2、6368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，Intel Xeon L5520 2.26GHz四核心处理器，33120个核心，NVIDIA Tesla计算卡，最大性能207.3TFlops，峰值性能1138.44TFlops； 第3

3、5位“魔方”(Magic Cube)，曙光5000A系统，AMD Opteron 1.9GHz四核心处理器，30720个核心，120TB内存，Windows HPC 2008操作系统，最大性能180.6TFlops，峰值性能233.472TFlops； 第68位“深腾7000”(DeepComp 7000)，联想HS21/x3950集群，Intel Xeon 2.93/3.00GHz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

4、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“Tsubame 2.0”也历史性地进入TOP10并杀到第四位，它也采用了Intel Xeon X5670六核心处理器和NVIDIA Tesla计算卡，最大性能1.192PFlops，也突破了1PFlops大关。经过两

5、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Tsubame 2.0在内，五百强中总共有17套系统都使用了GPU加速，其中十套NVIDIA Tesla GPU芯片、一套AMD Radeon GPU芯片、六套IBM Cell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

6、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)

7、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SPARC64 VIIIfx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

8、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

9、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

10、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1425倍。在升级后的系统中，中央处理器首次

11、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

12、比，“天河一号”的实测性能是它的1425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289倍和345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

13、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

14、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

15、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-1983年 运算速度每秒 1 亿次 银河- 1994年 运算速度每秒 10 亿次银河- 1997年 运算速度每秒 130 亿次银河- 2000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-1000 1995年 运算速度每秒 25 亿次曙光-1000A 1996年 运算速度每

16、秒 40 亿次曙光-2000 1998年 运算速度每秒 200 亿次曙光-2000 1999年 运算速度每秒 1117 亿次曙光-3000 2000年 运算速度每秒 4032 亿次曙光-4000L 2003年 运算速度每秒 4.2 万亿次曙光-4000A 2004年 运算速度每秒 11 万亿次曙光-5000A 2008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- 1999年 运算速度每秒 3840 亿次神威3000A 2007年 运算速度每秒 18 万亿次神威蓝光 201

17、0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1800 2002年 运算速度每秒 1 万亿次深腾6800 2003年 运算速度每秒 5.3 万亿次深腾7000 2008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 + SuSe Linux 双操作系统。其每天耗电超过1万度，售价约2亿元。