第34屆超級(jí)計(jì)算機(jī)排行：Cray首次登頂、中國天河第五
TOP500.org今天公布了第34屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)五百強(qiáng)排行榜，其中兩點(diǎn)特別值得關(guān)注：著名超級(jí)計(jì)算機(jī)廠商Cray終于擠掉IBM，史上第一次登上了榜首寶座；我國第一臺(tái)國產(chǎn)千萬億次(峰值性能/PetaFlops)超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”歷史性地殺到了第五位，中國也是繼美國之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家。
近年來IBM憑借藍(lán)色基因系列長期霸占榜首位置，位于美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室、PowerXCell+Opteron處理器打造的“走鵑”(Roadrunner)還在2008年夏天第一個(gè)將Linpack實(shí)測(cè)最大性能帶到了PFlops級(jí)別(每秒一千萬億次浮點(diǎn)計(jì)算)。經(jīng)過三次努力后，Cray打造、位于美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算科學(xué)中心的“美洲虎”(Jaguar)終于登頂成功，以1.759PFlops的最大性能傲視群雄(峰值性能2.331PFlops)。事實(shí)上在此前兩次排行中，美洲虎與走鵑之間的性能差距也不過僅僅4％。
美洲虎半年間性能猛增69％的秘密在于處理器核心數(shù)量的暴漲：在配備AMD剛剛發(fā)布的六核心“伊斯坦布爾”Opteron 2435 2.6GHz(單顆浮點(diǎn)性能10.4GFlops)后，美洲虎的核心數(shù)從129600個(gè)增至224162個(gè)(+73％)，且每核心搭配2GB內(nèi)存，每個(gè)完整的計(jì)算節(jié)點(diǎn)由12個(gè)處理核心和16GB共享內(nèi)存組成，整套系統(tǒng)300TB內(nèi)存、10PB(10000TB)硬盤。
另外走鵑系統(tǒng)中有兩個(gè)聯(lián)機(jī)單元(CU)被分離出去執(zhí)行其他任務(wù)，Linpack性能反而從1.105PFlops降低到1.042PFlops，也間接成就了美洲虎。
Cray和橡樹嶺早在今年六月份就表示，他們沒有把美洲虎的計(jì)算能力浪費(fèi)在Linpack測(cè)試上，而是迅速投入了科學(xué)難題中，而且當(dāng)時(shí)就算勝出IBM走鵑也是微弱優(yōu)勢(shì)，不如再耐心等待半年，給世界一個(gè)大大的意外。
據(jù)稱，美洲虎系統(tǒng)只用17小時(shí)17分鐘就搞定了一個(gè)n=5474272的線性方程系統(tǒng)。
從1976年開始，Cray就一直是超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的No.1。在1993年6月TOP500榜單第一次發(fā)布的時(shí)候，其中41％的系統(tǒng)都來自Cray，第二名的富士通也僅占13.8％。之后高性能計(jì)算市場(chǎng)風(fēng)云突變，Cray丟掉了領(lǐng)先地位，混跡于高端政府實(shí)驗(yàn)室和學(xué)術(shù)研究中，IBM、HP等則迅速崛起。
在最新排行榜中Cray的系統(tǒng)只有19套，也就是說份額僅為可憐的3.8％，不過其中14套都在前一百名，而且占據(jù)冠軍和季軍位置——排在第三名的“Kraken”((挪威傳說中的北海巨妖))位于美國田納西州大學(xué)國家計(jì)算科學(xué)研究院，也是出自Cray之手，處理器同樣是伊斯坦布爾Opteron 2435，共計(jì)98928個(gè)處理核心，最大性能831.70TFlops。
德國JUGENE跌至第四位，而國防科技大學(xué)研制、十月底剛剛亮相、位于天津國家超級(jí)計(jì)算中心的天河一號(hào)(Tianhe-1)傲然屹立在第五位。這也是我國超級(jí)計(jì)算機(jī)的最好成績，此前曙光4000A和曙光5000A曾兩次排到第十位。
天河一號(hào)采用Intel Xeon E5540 2.53GHz/E5450 3.00GHz四核心處理器(分別為Nehalem和Penryn架構(gòu))、Infiniband網(wǎng)絡(luò)、Linux操作系統(tǒng)，共有71680個(gè)處理核心、98304GB內(nèi)存，最大性能563.10TFlops，峰值性能1206.19TFlops，主要用來執(zhí)行石油勘探、大飛機(jī)設(shè)計(jì)模擬等任務(wù)。
特別值得一提的是，這是一套混合設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使用Intel處理器和AMD Radeon HD 4870 X2顯卡共同進(jìn)行加速處理，每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)包含兩顆Xeon和一塊雙芯片的Radeon HD 4870 X2。NVIDIA Tesla/CUDA技術(shù)也在努力進(jìn)軍超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，不過TOP500.org暫時(shí)還不承認(rèn)這種單純的GPU系統(tǒng)。
曙光5000A前次排名第十，半年前跌至第15，如今位列第19。另外中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心的“深騰7000”(DeepComp 7000)排在第43位，使用Xeon 3.00/2.93GHz四核心處理器，最大性能102.80TFlops，峰值性能145.97TFlops。
此番TOP500中我國內(nèi)地貢獻(xiàn)了21套系統(tǒng)，份額4.2％，整體最大性能1379.877TFlops，另外香港特區(qū)1套(BladeCenter HS22/184位/32.325TFlops)，臺(tái)灣已經(jīng)從榜單上消失。其他主要國家：美國277套、英國45套、德國27套、法國26套、日本16套。 #p#page_title#e#
其他要點(diǎn)：
1、Intel處理器占據(jù)了80.4％(402套)的整體份額(上次339套/79.8％)和76％的四核心系統(tǒng)份額，采納Nehalem-EP架構(gòu)處理器的系統(tǒng)已達(dá)95套，而上次位33套。IBM系統(tǒng)從55套降至52套，AMD從43套降至42套，但是前五名中有四個(gè)都采用了AMD處理器。
2、已經(jīng)有426套系統(tǒng)使用了四核心處理器，在幾乎所有方面都加速了性能提升，另外雙核心系統(tǒng)59套、單核心系統(tǒng)只剩4套，還有3套使用AMD六核心伊斯坦布爾、6套使用九核心的IBM Cell。
3、廠商方面HP制造的系統(tǒng)仍略微多于IBM的，210套對(duì)185套，但就總體性能來說還是IBM更高，34.8％對(duì)22.8％，只不過二者份額均有所下滑(Cray崛起)。
4、在前十強(qiáng)中，只有第四的德國JUGENE和第五的中國天河一號(hào)位于美國之外。
5、第500名半年前可排在第336位，性能為20TFlops，六個(gè)月前的TOP500門檻則是17.1TFlops。
6、全部500套系統(tǒng)總性能27.6PFlops，半年前時(shí)22.6PFlops，一年前則是16.9PFlops。
7、一百強(qiáng)的門檻已經(jīng)從39.58TFlops提高到47.72TFlops。
8、500套系統(tǒng)平均處理核心9174個(gè)，此前兩次統(tǒng)計(jì)分別為8210個(gè)和6240個(gè)。
9、417套系統(tǒng)屬于集群(Cluster)，份額83.4％，成為最廣泛的超級(jí)計(jì)算機(jī)架構(gòu)。
10、千兆以太網(wǎng)仍是最流行的系統(tǒng)內(nèi)部互連技術(shù)，用于259套，另外181套使用了InfiniBand。
11、前50名中：美國份額44％(低于整體55.4％)；IBM占據(jù)30％的系統(tǒng)和33.6％的性能，第二名是Cray的18％和29.4％，HP在SGI之后僅列第四；只有一套系統(tǒng)在使用千兆以太網(wǎng)；Cray XT系統(tǒng)應(yīng)用最普及，份額18％，之后IBM藍(lán)色基因，16％；處理器方面Intel 38％、AMD 30％、IBM 28％；平均處理核心44338個(gè)，半年前是40871個(gè)，一年前是30490個(gè)。
第34屆超級(jí)計(jì)算機(jī)五百強(qiáng)TOP500排行榜詳細(xì)資料：
全球超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最新十強(qiáng)名單
Cray Jaguar資料
Cray Jaguar(超大圖)
天河一號(hào)資料
天河一號(hào)系統(tǒng)
天河一號(hào)系統(tǒng)
天河一號(hào)系統(tǒng)
第五名的Cray Karken
