192顆GT200+1068顆Nehalem: 295TFlops超級(jí)計(jì)算機(jī)現(xiàn)身
近日，法國(guó)成立了一個(gè)新的數(shù)字技術(shù)研究機(jī)構(gòu)———雅克．路易－里昂研究中心，專門用于研制計(jì)算速度每秒鐘超過(guò)一千萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算器。
4月23日，法國(guó)信息工程師網(wǎng)站刊文宣布，為了增強(qiáng)國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，法國(guó)兩家最具實(shí)力的高級(jí)計(jì)算技術(shù)研究機(jī)構(gòu)：國(guó)家科研中心下屬的信息技術(shù)研究所和國(guó)家原子能委員會(huì)下屬的研究技術(shù)計(jì)算中心將整合其研究力量，聯(lián)合成立一個(gè)國(guó)家級(jí)的數(shù)字技術(shù)研究機(jī)構(gòu)———雅克．路易－里昂研究中心。從今年起，這兩家同樣都位于大巴黎地區(qū)埃松省的研究機(jī)構(gòu)將建立起密切的數(shù)字信息聯(lián)系。而新機(jī)構(gòu)的模擬實(shí)驗(yàn)室則位于布利耶爾．勒莎戴爾地區(qū)，這里同時(shí)也是信息和會(huì)議中心，還承擔(dān)著部分試驗(yàn)和企業(yè)聯(lián)系等任務(wù)。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，具備海量計(jì)算能力的超級(jí)計(jì)算器已成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的高級(jí)技術(shù)設(shè)備。數(shù)字建模、信息仿真技術(shù)均需要強(qiáng)大的計(jì)算支持，在天文學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)等高端學(xué)科中，海量的計(jì)算必不可少，而在其它眾多工業(yè)部門像航空、汽車制造和微型電路上，超級(jí)計(jì)算器也有著廣泛應(yīng)用，每秒鐘計(jì)算超過(guò)一千萬(wàn)億次將成為未來(lái)高級(jí)計(jì)算器設(shè)計(jì)的必備要求。
高端計(jì)算領(lǐng)域的研發(fā)速度流星趕月，龐大的計(jì)算數(shù)字令人眩暈。而軍事研究則是高端計(jì)算的最初需求起點(diǎn)，為了精確推演出核武器打擊產(chǎn)生的實(shí)際效果，必須應(yīng)用大型超級(jí)計(jì)算器進(jìn)行模擬運(yùn)算。
目前世界上計(jì)算能力最強(qiáng)的計(jì)算器位于美國(guó)加州的勞倫斯．利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，隸屬于美國(guó)能源部，它的計(jì)算速度已經(jīng)達(dá)到每秒478萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算。從2009年起，位于美國(guó)新墨西哥州的洛斯．阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室也將配備一臺(tái)同樣等級(jí)的超級(jí)計(jì)算器。而法國(guó)政府希望，能夠在兩年之內(nèi)研制出自己的超級(jí)計(jì)算器，以用于國(guó)家原子能委員會(huì)的技術(shù)試驗(yàn)和軍事測(cè)試。
法國(guó)眾多民間科研機(jī)構(gòu)對(duì)這一決定十分支持。眾所周知，每一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)都價(jià)格不菲，計(jì)算量達(dá)到每秒萬(wàn)億次級(jí)的超級(jí)計(jì)算器單機(jī)費(fèi)用至少1億歐元，而4年的維護(hù)費(fèi)用同樣高達(dá)1億歐元，這個(gè)數(shù)目對(duì)于任何一家研究機(jī)構(gòu)甚至一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，都是十分巨大的。2008年1月份，歐洲計(jì)算技術(shù)推動(dòng)合作計(jì)劃啟動(dòng)，這個(gè)計(jì)劃同時(shí)得到歐盟的大力支持，歐洲15個(gè)國(guó)家聯(lián)合出資對(duì)其資助。歐盟希望通過(guò)多國(guó)共同努力，在未來(lái)幾年內(nèi)研制出3臺(tái)—5臺(tái)超級(jí)計(jì)算器。法國(guó)和德國(guó)在這項(xiàng)計(jì)劃上最為熱心，這兩個(gè)國(guó)家也是最早展開(kāi)行動(dòng)的歐洲國(guó)家，法國(guó)希望在2010年前能研制出最初的兩臺(tái)樣機(jī)，而英國(guó)、西班牙和荷蘭等國(guó)反應(yīng)則相對(duì)滯后一些。
目前看來(lái)，法國(guó)的超級(jí)計(jì)算器研制正在有條不紊地展開(kāi)。法國(guó)國(guó)家科研中心剛剛斥資2500萬(wàn)歐元，購(gòu)入了IBM速度高達(dá)每秒207萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的計(jì)算服務(wù)器。原子能委員會(huì)則花費(fèi)1300萬(wàn)歐元，購(gòu)入一套速度達(dá)到每秒295萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算的公牛計(jì)算系統(tǒng)，這套系統(tǒng)將在2009年初交付使用。屆時(shí)，這兩臺(tái)計(jì)算服務(wù)設(shè)備將向法國(guó)科學(xué)界所有的公有性質(zhì)和私有性質(zhì)研究機(jī)構(gòu)開(kāi)放使用。
法國(guó)原子能委員會(huì)機(jī)構(gòu)購(gòu)置的這臺(tái)新的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其中不但有Intel的下一代四核心處理器，更加入將近兩百顆GT200圖形核心，從而帶來(lái)強(qiáng)大的運(yùn)算能力，有望成為世界上第一臺(tái)GPU加速超級(jí)計(jì)算機(jī)。
據(jù)稱，這臺(tái)將于2009年初建造完成的超級(jí)計(jì)算機(jī)將使用1068顆Nehalem Bloomfield四核心處理器，每核心支持128-bit ADD和128-bit MUL，在3GHz頻率下每顆處理器的浮點(diǎn)運(yùn)算能力為96GFLOPS，合計(jì)約103TFLOPS。
GPU方面實(shí)際上使用的NVIDIA Telsa加速計(jì)算平臺(tái)下一代產(chǎn)品S900，每個(gè)1U模塊使用四顆GT200圖形處理器，共計(jì)48個(gè)模塊、192顆GT200。由于每顆GT200的浮點(diǎn)運(yùn)算能力都能達(dá)到1TFLOPS，整個(gè)GPU部分能提供192TFLOPS，這樣整臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)集群的運(yùn)算能力將達(dá)到295TFLOPS。
對(duì)比CPU和GPU的規(guī)模就可以發(fā)現(xiàn)，雖然GPU的數(shù)量只有CPU的18％，但計(jì)算能力卻比后者高出86.4％，單顆對(duì)比的話更是將近10:1。唯一的問(wèn)題是，據(jù)說(shuō)GT200的熱設(shè)計(jì)功耗會(huì)達(dá)到250W，這對(duì)系統(tǒng)散熱來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的考驗(yàn)。
AMD的Radeon HD 3870 X2也能達(dá)到1TFLOPS，不過(guò)是借助兩顆RV670核心達(dá)成的。NVIDIA投資關(guān)系部副總裁Michael Hara曾在2007年5月宣稱其下一代旗艦級(jí)產(chǎn)品將提供接近1TFLOPS的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，當(dāng)時(shí)我們都以為是G92，并猜測(cè)它會(huì)支持FP64精度，但結(jié)果證明并非如此，看來(lái)這個(gè)任務(wù)應(yīng)該會(huì)由GT200完成。
雖然這192顆GT200并不能給NVIDIA帶來(lái)大量的收入和利潤(rùn)，但畢竟是Telsa平臺(tái)在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)很好的開(kāi)始，也不由得讓人展望未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)是否會(huì)普遍使用更強(qiáng)大的GPU組成集群。
如需了解NVIDIA Tesla S1070 1U產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格和報(bào)價(jià)，敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：
http://www.jiu-hong.com/article/11/601.html
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