世界上的超级电脑

Posted 2023-03-18

参考技术A

　　在西雅图举行的SC11大会上公布的全球超级计算机TOP500排行榜上，日本“京”(K Computer)以跨越1亿亿次每秒的计算能力继续占据榜首的位置。同时在计算能力排在前十位的系统中，有两套超级计算机系统是来自中国的，它们分别是来自部署在天津的“天河一号”以及部署在深圳的“曙光星云“高效能计算系统。下面就让我们来看看在这个星球上计算能力最强大的系统。
        世界上超级电脑种类

　　1.K Computer 首个跨越亿亿次运算的超级计算机

　　世界上最快的超级计算机“京”(K Computer)是日本RIKEN高级计算科学研究院(AICS)与富士通的联合项目。“京”(K Computer)没有使用GPU加速，而是完全基于传统处理器搭建。“京”(K Computer)的最大性能四倍于排在第二位的“天河一号”。现在的“京”(K Computer)配备了88128颗富士通SPARC64 VIIIfx 2.0GHz八核心处理器，核心总量705024个，最大计算性能10.51Petaflop/s，峰值性能 11.28038 Petaflop/s，同时效率高达93.2%，总功耗为12659.9千瓦。

　　2.天河一号

　　曾经的王者位于中国天津国家超级计算机中心的“天河一号系统”在最新的排行榜中位列第二。计算能力达到2.57 petaflop/s。去年，天河一号还曾在TOP500排行榜中排名榜首。天河一号采用了CPU+GPU的混合架构。配有14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，以及2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器，总计20多万颗处理器核心，同时还配有专有互联网络。造价在6亿 人民币以上。

　　3.JAGUAR XT5 用于民用的超级计算机

　　“JAGUAR”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。“JAGUAR 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。它曾在2010年6月的TOP500排行榜中排名第一。“JAGUAR”是一台民用计算机，采用AMD Magny-Cours核心六核Opteron处理器，其最大计算能力为1.75 petaflop/s。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。

　　4.曙光星云 采用自主设计的HPP体系结构

　　“星云”坐落于我国深圳国家超级计算机中心。“星云”系统运算峰值达到3 petaflop/s，最大计算性能1.271 petaflop/s，并且是中国第一台、世界第三台实现双精度浮点计算超千万亿次的超级计算机，且其单位耗能所提供的性能达到了4.98亿次/瓦。

　　“星云”超级计算机采用自主设计的HPP体系结构，由4640个计算单元组成，采用了高效异构协同计算技术，系统包括了9280颗通用CPU和4640颗专用GPU组成。计算网络采用了单向40Gbps QDR Infiniband技术，核心存储采用了自主涉及的Parastor高速IO系统。

　　5.Tsubame 2.0 加入多种新硬件技术

　　Tsubame 2.0超级计算机是东京工业大学和NEC、HP联合推出的。Tsubame 2.0的速度是Tsubame 1.0的30倍，这款超级计算机配置2816颗 Intel Westmere 处理器和4224颗 NVIDIA Tesla M2050 GPU，并加入了DRAM和SSD等新硬件产品并采用Linux和Windows双系统。现在东京工业大学正着手制定Tsubame3.0的计划。

　　6.Cielo 为国家级实验室计算提供支持

　　在西班牙语中Cielo是“天空”的意思。Cielo现今为Los Alamos、Sandia以及Livermore三个国家级实验室提供计算支持。Cielo超级计算机基于Cray公司下一代的Baker架构，并使用AMD最新的Magny-Cours架构处理器，计算节点方面Cielo则采用双子星相互连接。

　　7.Pleiades 独有的Lustre文件系统

　　Pleiades超级计算机系统为位于美国加利福尼亚的NASA Ames研究中心提供计算支持。Pleiades由4核Harpertown和6核Westmere构成，内核数为81920个。同时网络连接架构使用infiniband方式。Pleiades的最大计算能力达到1.09 petaflop/s。并使用了超级计算机特有的Lustre文件系统。

　　8.HOPPER 以海军女少将命名的超级计算机

　　HOPPER超级计算机系统是以美国海军女少将Grace Hopper的名字命名，Grace Hopper也是软件及编程语言的先驱者。现今HOPPER位于劳伦斯伯克利国家实验室的国家能源研究科学计算中心。HOPPER采用了CrayXE6系统单元，包含AMD十二核心的Opteron6172处理器，总共具备153408个内核，最大运算能力达到了1.05petaflop/s。

　　9.Tera-100 欧洲大陆最强的超级计算机

　　Tera-100是目前欧洲计算最强的超级计算机。Tera-100系统的理论峰值性能为1.25Petaflop/s，最大计算性能约为1Petaflop/s。Tera-100去年3月完成搭建，5月26日正式加电启动。Tera-100由4300个bullxS系列服务器组成。系统部署了140000颗Intel Xeon7500处理核心，内部存储器容量为300TB，外部存储器容量达到了20PB，全局文件系统的吞吐量为500GB/s。Tera100将被用于法国核武器模拟项目。

　　10.Roadrunner 混合式超级计算机

　　坐落于美国Los Alamos实验室的Roadrunner超级计算机系统曾在2008年6月的TOP 500排行榜名列首位。它也是全球第一个运算能力超过1 petaflop/s的超级计算机系统。