详解全球最快的十台超级计算机,和它们的“TOP500之路”超级计算
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前段时间全球超算TOP 500榜单公布,各超算系统的排名有升有降,争夺激烈,只有我国的神威·太湖和天河二号毫无悬念地又一次分别蝉联冠亚军(第四次)。下面为大家介绍当今世界最强大的十台超级计算机,以及它们的“TOP 500之路”。

10、K Computer


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由富士通为日本RIKEN计算机科学高等研究院(AICS)建造的K Computer,在2011年6月时是世界上运行速度最快的计算机,到了2017年11月已经成功跌落至全球超级计算机TOP 500名单中的第10位。K Computer在榜单里基于Sparc的计算机中排名较高,使用88,128个运行频率为2GHz的SPARC64 VIIIfx八核处理器,共计705,024个内核。它具有10.51 petaflops的较大持续性能和11.28 petaflops的峰值性能。然而它没有什么值得骄傲的:它的每瓦特性能仅为0.83 gigaflops,是前十名中效率较低的机器。

9、Oakforest-PACS


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第九位Oakforest-PACS是另一台富士通建造的机器,为日本联合高级高性能计算中心建造。基于富士通的Primergy CX1640集群,并使用英特尔Omni-Path互联,Oakforest-PACS于2016年11月进入排名第6位,但一年后滑落至第9位。其8178个Intel Xeon Phi 7250处理器共有556,104个核心。较高性能可达13.55 petaflops,峰值性能达到24.91 petaflops。它的功耗效率是每瓦4.986 gigaflops。

8、Cori


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Cori是克雷公司建造的(Cray),它属于美国能源部,坐落在劳伦斯伯克利国家实验室。 Cori于2016年11月进入Top500排行榜,比日本的Oakforest-PACS高出一位,同时也是一路下滑。 2017年11月排在第8位。与Oakforest-PACS相同的另一件事是,同样使用Intel的Xeon Phi处理器。其中有9152个核心,总共有622336个内核,较大持续性能为14.01 petaflops,峰值性能为27.88 petaflops。Cori的能源效率低于日本的Oakforest-PACS,每瓦3.558 gigaflops,不太能让人印象深刻。

7、Trinity


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由克雷公司为美国能源部门的洛斯阿拉莫斯国家实验室建造的Trinity,在2017年夏季得到了升级,将其推到了500强名单的后面。它在2015年11月排名第六,配备18,816个Intel Xeon E5 16核心处理器,但排名稳步下滑,曾一度降至第十位。2017年11月,升级后的Trinity配备9,984个Intel Xeon Phi 68-核心处理器,攀升至第七位,共979,968个内核,较大持续性能和峰值性能分别达到14.14 petaflops和43.90 petaflops。总的来说,它的耗电量Cori低一点,效率稍高一点,为每瓦特3.678 gigaflops。

6、Sequoia


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Sequoia在2012年6月份时是世界上最强大的超级计算机,但自那时以来排名一直下滑。到2017年11月,已经滑落到第六位。与Cori和Trinity一样,Sequoia属于美国能源部,坐落在劳伦斯利弗莫尔国家实验室。不同的是,Sequoia由IBM建造,并使用该公司的16核Power BQC芯片与定制的互连技术。它有98,304个处理器,总共有1,572,864个内核,每个内核有1G的RAM。实现了17.17 petaflops的较高持续性能和20.13 petaflops的较高性能。在能源效率方面,能够提供每瓦特2.177 gigaflops的中等功率。

5、Titan


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Titan在2012年11月进入Top500排行榜的时候,打败了当初的Sequoia成功登顶,但是在2017年11月之前已经滑落到第五位。它是美国能源部电脑中最强大的,位于橡树岭美国国家实验室。它和Cori及Trinity一样,是由克雷公司生产的,但与后两者不同的是,它采用了AMD公司的16核Opteron 6274芯片和Nvidia Tesla加速器。它拥有总共560,640个内核,较大持续性能达到17.59 petaflops,峰值性能达到27.11 petaflops。能效达到每瓦特2.143 gigaflops。

4、Gyoukou


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Gyoukou为日本海洋地球科学和技术机构所有。它是一款名为Earth Simulator的超级计算机的“继承者”,并于2017年6月首次进入Top500榜单,排名第69位。自那时以来,制造商ExaScaler又增加了数百万个加速器核心,到2017年11月,它已攀升至第四位。1250个Intel Xeon 16核处理器,采用Infiniband EDR互连,Gyoukou大部分性能来自于通过Pezy-SC2加速器加速的19,840,000个内核。它可以实现较高19.14 petaflops的持续性能以及28.19 petaflops的峰值性能。Gyoukou的突出特点是其效率为每瓦特14.17 gigaflops,几乎是其竞争对手效率的两倍。

3、Piz Daint


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Piz Daint自2012年11月以来一直在TOP 500名单中攀升,当时它配备了1,504个Intel Xeon E5-2670处理器,占据第114位。自那时起,它的所有机构——瑞士国家超级计算中心和制造商克雷公司对其进行了一系列升级。六个月后,他们将处理器数量翻了三倍,将Piz Daint提升到了第42位,再过了六个月又增加了Nvidia K20x加速器,将其提升到了第六位。在2016年,Cray将Xeons换成了新的型号E5-2690v3,每个型号都有12个内核,而不是2670的8个内核,用新型的Nvidia Tesla P100取代了K20x加速器。处理器数量的最终提升将Piz Daint推到了2017年6月的第三名,到11月份还没有被超越。它的361,760个内核提供了19.59 petaflops的较大持续性能和25.33 petaflops的峰值性能。其效率为每瓦特8.622 gigaflops。

2、天河二号


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天河二号属于中国广州国家超级计算机中心,从2013年6月到2016年6月为止,是全球最快的超级计算机,后来被神威·太湖之光挤下神坛。不过截至2017年11月,它仍然是世界上第二快的机器。它使用了Intel Xeon E5-2692v2和Intel Xeon Phi 31S1P处理器,总共有3,120,000个内核和1 PB的RAM。天河二号的较高持续性能是33.86 petaflops,理论峰值性能是54.90 petaflops,功耗效率仅为每瓦特1.902 gigaflops,它毕竟是在2013年建成的。而据消息,今年年底天河二号将使用全新的国产Matrix 2000加速器,替换原有的Intel加速器,正式成为真正的国产超算,其较大运算速度也将大大提升,达到目前性能的近三倍。

1、神威·太湖之光


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神威·太湖之光连续第四次领跑全球超级计算机TOP 500榜单,位于国家超级计算无锡中心,于2016年6月首次亮相。它没有加速器芯片,依靠的是40960个申威26010处理器,每个拥有260个核心,提供了93.01 petaflops的较大持续性能和125.44 petaflops的理论峰值性能。功耗效率是非常可观的每瓦特6.051 gigaflops。


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