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中国天河2号将成全球最快的超级计算机

中国天河2号将成全球最快的超级计算机

更新时间:2013-06-15 14:00:39 |

    美国的研究人员正准备迎接中国将再次拥有世界上运算速度最快的电脑这一现实,而且中国的这一地位还有可能保持相当一段时间。
    中国的国防科技大学(National University of Defense Technology)上周告知来访的科学家们,中国一台巨型计算机的初次测试结果显示,它有可能在定于本月晚些时候公布的最新一期全球超级计算机500强排行榜上位列第一。
    中国的超级计算机天河2号(也被称为银河-2)测速度为30.65千万亿次,或其速度高于目前持有“世界最快超级计算机”称号的超级计算机的74%。测试过程中未进行满负荷生产。五个小时的Linpack测试仅使用14,336(共16,000) 个计算节点,仅使用90%的机器,主频在30.65 千万亿次。天河2号有54.9千万亿次的理论峰值性能。(Linpack现在在国际上已经成为最流行的用于测试高性能计算机系统浮点性能的benchmark。通过利用高性能计算机,用高斯消元法求解一元N次稠密线性代数方程组的测试,评价高性能计算机的浮点性能。也是世界500强超级计算机的测试基准。)
    中国2010年对外公布的一台超级计算机曾短暂成为世界运算速度最快的计算机。但是美国的研究机构又推出了更快的硬件,即田纳西州橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的一台叫做“泰坦”(Titan)的计算机。
    根据上周亲眼看到这一系统的美国超级电脑专家唐加拉(Jack Dongarra)说,中国开发的新系统叫做“天河2号”,使用了来自英特尔的两种不同电脑芯片以及一些国产的电路系统。他发表了这台计算机的具体信息,这些信息早些时候已经被HPCwire网站报道。
    唐加拉周三接受采访时说,这是一个真正的系统。它似乎已经可以投入生产。
    唐加拉是田纳西大学(University of Tennessee)的教授,也是橡树岭国家实验室的工作成员。他说,相比之下,橡树岭实验室的系统可达到17.59千万亿次。美国之前曾经回应过此类挑战,包括运算速度曾经排名第一的来自日本的系统。但是另一名超级计算机专家西蒙(Horst Simon)说,美国能够挑战天河2号的下一台超级计算机预计到2015年才会出现。西蒙是劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的副主任。
    天河2号设备之所以值得关注,原因有很多方面。首先,中国多次超越美国,雄居超算领域王者地位,并在超级计算领域把欧洲和日本击败——至少单从浮点运算能力角度看是这样。
    天河2号的出现也等于向全世界宣布,中国关注的绝不仅仅是大规模并行计算,更将目光放在千万亿次级别,并终将有一天会把惊人的运算能力融入军事、产业乃至气象模型等多个关键领域。
    与其它超级大国一样,我们有时候很难分辨技术力量在军事与商业利益方面的区别,显然,中国现在有足够雄厚的财力进行超算研发,而且显然也乐于做出尝试。而从长远角度看,如果大家相信高性能计算有能力充当产业进步的推手,那么美国、日本与欧洲经济体系都将面临同一个难题:他们必须像当初宣传登月那样,将高性能计算上升到国计民生的高度,而且需要进行数十年的长期投入。
    事实上,天河2号采用英特尔至强处理器与至强Phi协处理器的组合,这意味着尽管中国一直在努力开发拥有自主知识产权、基于MIPS的龙芯处理器以及Sprac衍生处理器,但目前其仍然无法完全依靠自有芯片将设备推向超算五百强顶峰——甚至连跻身榜单前列都有困难。
    由中国构建起的天河1A与天河2号设备确实采用了其自主设计并测试的“Arch”互连机制,由此积累的大规模并行应用程序经验将一步步引导中国最终推出完全本土化的高性能设备。随着中国的财富日益膨胀,技术行业能够通过向美国供应商采购处理器与协处理器产品推动自身的快速成长,并保持其与世界先进水平看齐的能力。也许这个过程要花很长时间,但美国最担心的无疑是中国利用其芯片产品组建起规模化超算方案,再反销至美国及欧洲等地。
    天河2号值得关注的另一大理由在于,这是自ASCI Red设备被安装在美国桑迪亚国家实验室(归属于美国能源部)以来,英特尔第二次以完全独占的方式将自身的产品组建的超算平台推向五百强首位。虽然三年前曾经成功问鼎的天河1A也采用了至强处理器,但使用的加速器却是英伟达公司的Tesla。而且英伟达公司此次也参与了天河2号的项目投标,但很显然英特尔至强Phi协处理器在天河2号中处于主导地位。
    当然,在一定程度上英特尔并不能只讲芯片销量而不考虑其它因素,毕竟要想在美国的超级计算中心内普及自己的CPU加协处理器组合,就不能与中国显得过分亲近——这其实是一种微妙的平衡关系,而且参与其中的各个方面都显得有些高深莫测。有传闻称天河2号的造价要远高于其它低成本竞争对手(某些设备的造价仅为1亿美元)。但英特尔公司本身显然无意向任何方面透露天河2号的构建成本,相信这是迫于中国政府的压力。大家普遍认为整套设备的成本约在二到三亿美元之间,不过中国政府对此未发表任何评论。

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