有史以來最強大十臺超級計算機長什么樣?
這篇文章介紹了有史以來的最為強大的十臺超級計算機，從19世紀70年代至今。
Cray-1
第一臺Cray超級計算機是由一個傳奇的叫做Seymor Cray的團隊開發(fā)而成。它是一個由氟利昂散熱的64位系統(tǒng)，運行的速度為80MHz，帶有8MB的RAM。如果很好地對向量進行操作的話，那么可以獲得250 megaflops的峰值性能。和它的散熱系統(tǒng)一起計算，Cray-1(Cray-1A)的第一個模型重達5.5噸，并且于1976年提供給Los Alamos國家實驗室使用。
而該機器最著名的C型形狀也是用于讓內(nèi)部的線纜盡量地短(該形狀可以讓內(nèi)部的距離變短)。更短的線纜可以讓系統(tǒng)以一個更高的頻率進行操作(在當時可以達到令人瘋狂的80MHz的速度)。
上圖：經(jīng)典的C型形狀Cray超級計算機，該形狀主要為性能而設計，而不是為了代表Cray中的C
Cray-2
Cray-2是1985-1989年內(nèi)世界上最為快速的計算機，它的速度可以達到1.9 gigaflops的速度。就像Cray-1一樣，它也是一個64位的系統(tǒng)。第一臺Cray-2帶有2GB的RAM空間，在當時已經(jīng)被看作是非常巨大了。它的印刷電路板被做成緊密的8層，每一層的上面都進行互聯(lián)，這就可以讓任何空氣散熱的形式成為可能。該系統(tǒng)的散熱采用了一種特殊的電子絕緣液體，叫做Flourinert(來自于3M公司，該公司可以給你更為詳細的關(guān)于此散熱的信息)來對電路板進行散熱。正是由于液體散熱系統(tǒng)的熱交換水箱，就像下圖中所展示的那樣，Cray-2也得到了一個別稱：“氣泡”。
上圖：請注意右圖的散熱系統(tǒng)的熱交換水箱。它使得Cray-2贏得了“氣泡”的美稱
The Connection Machine 5
CM-5是Thinking機器公司超級計算機的成員之一，它最開始被設計用作人工智能應用以及符號處理，但是后來在計算科學領域卻獲得了成功。一個著名的CM-5系統(tǒng)叫做FROSTBURG，于1991年已開始被安裝在美國的國家安全局，而投入使用是在1997年。FROSTBURG計算機一開始是由256個處理節(jié)點組成，但是后來于1993年升級到512個處理節(jié)點，并且?guī)в?TB的RAM。它適用SPARC RISC的處理器，并且峰值的速度可以達到65.5 gigaflops。它具有一個非常好看的發(fā)光板，這個發(fā)光板可以告訴你當前處理節(jié)點的使用情況，并且可以用于工程師診斷錯誤。CM-5同樣也在電影Jurassic Park(在島嶼的控制室)中被使用。
上圖：可以清楚地看到CM-5和它的發(fā)光板。尤其在電影Jurassic Park中作為一個很重要的角色出現(xiàn)#p#page_title#e#
Fujitsu Numerical Wind Tunnel
Fujitsu公司由于其和日本國家宇航實驗室合作開發(fā)了數(shù)字風洞超級計算機而得名。就像這臺超級計算機的名字所寫的那樣，它用于模擬航行器和太空船的風流動，并且可以用于預測天氣。該系統(tǒng)的速度可以達到124.5 gigaflops，并且在它1993年出現(xiàn)之時，是世界上最為快速的計算機。它是第一臺突破100 gigaflops速度大關(guān)的超級計算機。
上圖：用于計算飛行物的風流動，而數(shù)字風洞看起來很像一個空氣動力學的裝置
ASCI Red
ASCI Red是由Intel和Sandia實驗室合作開發(fā)的超級計算，是1997-2000年世界上最快的計算機。原先的ASCI Red使用200MHz的Pentium Pro處理器，而后期的升級版使用Pentium II Overdrive處理器，速度為333MHz。它是第一個突破teraflops大關(guān)的計算機(隨著處理器的升級，它后來突破了2 teraflops的關(guān)口)。該機器具有4510個計算機節(jié)點(大約使用了將近10000個Pentium Pro處理器)，具有1212GB的RAM，而磁盤的空間為12.5TB。升級版的ASCI Red被放在104個機柜中，占據(jù)了2500平方英尺(230平方米)的空間。ASCI四個字母表示加速策略計算體，是美國政府用于通過模擬取代實際核試驗的機器。
上圖：ASCI Red所提供的計算能力可以模擬核試驗，取代原來的實際現(xiàn)場試驗
ASCI White
在ACSI Red之后，ASCI White取而代之成為了世界上最為快速的超級計算機，并且保持這一紀錄在2000-2002年。盡管在名字上和ASCI Red非常相似，但是ASCI White完全不同于前者。Intel實現(xiàn)了ACSI Red，而ASCI White是一個IBM的系統(tǒng)，基于IBM的RS/6000 SP計算機系統(tǒng)。它具有8192個POWER3處理器，處理器的工作頻率為375MHz，具有6TB的RAM以及160TB的磁盤空間。ASCI White的速度可以達到7 tereflops。
上圖：ASCI White的魚眼視圖#p#page_title#e#
The Earth Simulator
地球模擬器(Earth Simulator)是由NEC公司構(gòu)建，給日本宇航開發(fā)局、日本原子能研究實驗室以及日本Marina科學技術(shù)中心使用。它在2002-2004年，是世界上最快的超級計算機。地球模擬器超級計算機用于在大氣和海洋中運行全球氣候模擬。它是基于NEC的SX-6架構(gòu)，并且具有5120個處理器、10TB的RAM以及100TB的磁盤空間(外帶磁帶形式的1.6PB的大規(guī)模存儲空間)。一開始的地球模擬器具有理論上的40 teraflops的峰值性能，而實際上它可以達到的速度為35.86 teraflops。目前，該機器的升級版仍然在使用之中。
上圖：地球模擬器。日本人開起來喜歡將它們的超級計算機以其用途而命名(通過這一臺以及前面的數(shù)字風洞就可以看出)
Blue Gene/L
IBM一開始開發(fā)藍色基因系列的超級計算機用于模擬生物化學進程，包括蛋白質(zhì)。位于Lawrence Livermore的國家實驗室(LLNL)的藍色基因L是2004-2008年最快的超級計算機，而隨后它將這頂花冠讓給了它的另外一臺IBM超級計算機Roadrunner。在它當前的配置中，位于L藍色基因計算機是基于藍色基因P，是當前歐洲最快的超級計算機，名字叫做Jugene)
上圖：這就是藍色基因L超級計算機，它取代了地球模擬器超級計算機的皇冠
Jaguar
位于Oak Ridge國家實驗室，Cray超級計算現(xiàn)在的速度是1.64 petaflops。而Jaguar已經(jīng)經(jīng)過了幾代的更新，現(xiàn)在使用Cray的XT4和XT5架構(gòu)，使用四核AMD皓龍?zhí)幚砥鳌Ｋ哂谐^181000個處理器核，并且具有362TB的RAM以及10PB的磁盤空間。Jaguar具有284個機箱，而XT5單獨的部分(200個機箱)大概和NBA的籃球場一樣大。由于其性能超過1 petaflops，也就成為了2008年世界上第二快的超級計算機
上圖：Jaguar超級計算機，由284個機箱的硬件組成
IBM Roadrunner
IBM的Roadrunner具有1.71 petaflops的處理速度，自從2008年6月成為世界上最為快速的計算機，第一臺計算機可以穩(wěn)定地保證1 petaflops的性能。它具有12960個IBM PowerXCell 8i處理器，速度在3.2GHz;同時擁有6480個四核AMD皓龍?zhí)幚砥鳎俣仍?.8GHz，這樣整個計算機是由130464個處理器所組成。它具有超過100TB的RAM。而Roadrunner超級計算機放在296個機架上，并且占據(jù)了6000平方英尺(560平方米)的空間，目前它位于新墨西哥的Los Alamos國家實驗室。
上圖：Roadrunner占據(jù)了大約6000平方英尺的空間。隨著當前計算機的組建都變得越來越小，該超級計算機卻變得越來越大，這一點非常地有意思
如果你認為上述的十大超級計算機給你留下了深刻的印象，那么可以再等待一些年。當前，已經(jīng)有幾個項目正在運作中。比如，IBM的最新宣布的Sequoia計劃成為IBM armada超級計算機的旗艦產(chǎn)品。如果該計劃如期完成，那么到2011年，它的處理速度可以達到20 petaflops，相當于當前最為強大的超級計算機的20倍速度。
