2010年全球高性能计算机TOP500排行榜在今年6月份公布了,今年的三甲分别是Jaguar、曙光星云和Roadrunner。今年让国人特别激动的是曙光的”星云”挤入第二名。可以注意到的是,这前三款超级计算机使用的都是Linux操作系统,那么究竟2010年的前三名超级计算机是什么样的呢?一起来看看吧。

根据TOP500资料显示,目前全球500强超级计算机有282部在美国,114部在欧洲(其中英国拥有38部,法国拥有29部,德国拥有24部),24部在中国,18部在日本,5部在印度。从整个操作系统占有比例上可以看出,Linux几乎独占了HPC超级计算领域。至2010年6月为止的数据显示,Linux所占的比例达91%。

颠峰对决:全球最牛3款Linux超级计算机

▲2010年全球500强超级计算机分布图

颠峰对决:全球最牛3款Linux超级计算机

▲2010年6月全球高性能计算机TOP500操作系统家族排行版

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▲2009年6月全球高性能计算机TOP500操作系统家族排行版

第一名:Cray的美洲豹”Jaguar”

位列2010年高性能计算机Top 500第一名的超级计算机仍然是去年Top 500 12月份的冠军–来自Cray的美洲豹”Jaguar”,凭借1.759PFlop/s(每秒1759万亿次)的计算能力傲视群雄。从官方公布的数字来看,”Jaguar”采用了224162个处理器核心。该款超级计算机位于美国田纳西州橡树岭国家实验室,主要用于武器模拟。Jaguar使用的操作系统是UNICOS/lc,这是结合Linux服务节点和Catamount微核计算节点的系统。

颠峰对决:全球最牛3款Linux超级计算机

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▲图:美国强超级计算机Jaguar

Jaguar(美洲豹)是一台结合XT3和XT4系统Cray XT系统。是美国国家领导的主要计算设备(NLCF)。

目前Jaguar装有11706个处理器节点,其中,有11508个是计算机配置节点,主要提供I/O和登录服务。而且每个计算节点包含2.6GHz的双核AMD皓龙处理器和8GB的内存。该服务器节点包含2.6 GHz双核ARM皓龙处理器和8GB内存。整个系统提供超过119万亿次的浮点运算和大约46万亿字节的内存总量峰值性能。此外,该系统为其文件系统提供约600个缓存磁盘空间。

Jaguar系统中的每个节点是通过 Hypertransport技术连接到Cray Seastar路由器中,而Seastars路由使用的是一个三维环面的拓扑互联结构。这种拓扑结构具有高带宽、低延迟、可扩展性强等特点。

Jaguar速度是1750万亿次,普通的计算机要花费多久时间来完成这个计算呢 ?

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上图给了一个很直观的演示,Jaguar运行1秒钟,普通PC需要运行10小时 (相当于从伦敦坐飞机到墨西哥的时间)。Jaguar运行1分钟,普通PC需要运行25天(相当于从约翰欧格罗斯步行到加拿大兰兹角所花的时间)。Jaguar运行1小时,普通PC需要运行4年(这个相当于两届世界杯间隔时间)。Jaguar运行1天,普通PC需要运行100年(100年的时间都可能收到女皇的电报了)。

第二名:曙光”星云”超级计算机

2010年全球高性能计算机TOP500排行榜上中国有两台进入前十名,居世界超级电脑500强第二位的是曙光”星云”,位于深圳国家超级计算机中心,运算速度1270万亿次。而位列第七的是”天河一号”。这样的好成绩标志着我国生产、应用、维护高性能计算机的能力已达到世界领先水平,对中国高性能计算机的发展具有划时代的意义。

“星云”是由TC3600系列计算刀片搭建、使用了英特尔至强5650处理器和Nvidia Telsa的超级计算机,它是目前为止中国超级计算机在Top500榜单上的最高名次的高性能计算机。

“星云”是目前中国实测性能超过一千多万亿次的首台商用高性能计算机,其峰值运算速度可达每秒3000万亿次,实测Linpack性能达到每秒1271万亿次。除了超强计算能力,它还拥有超高密度、超高性价比、超低功耗以及超广泛应用等特点。该款计算机采用的也是Linux操作系统。

颠峰对决:全球最牛3款Linux超级计算机

▲曙光”星云”超级计算机

曙光公司成立于1995年,实现了国产高性能计算机的产业化生产,构建了集研发、设计、制造于一体的服务器产业链。2008年,该公司推出了我国首款百万亿次超级计算机曙光5000A,并在当年发布的全球高性能计算机TOP500排行榜上跻身世界超级计算机第十位。

第三名:IBM “Roadrunner”超级计算机

排名第三的是IBM的”Roadrunner “走鹃超级计算机,目前位于美国新墨西哥国家实验室。主要用于实验研究工作。Roadrunner使用操作系统还是开源Linux操作系统–Red Hat。Roadrunner将主要用于确保国家核武器储备的安全问题。此外,它还用于天文,能源,人类基因组科学和气候变化的研究。

颠峰对决:全球最牛3款Linux超级计算机

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▲IBM的”Roadrunner “走鹃超级计算机

2006年,美国能源部国家安全管理局选定洛斯阿拉莫斯国家实验室作为IBM超级计算机Roadrunner的研发实验基地。Roadrunner(走鹃)是以新墨西哥的州鸟的名字命名的,花费了大约1亿美元的成本。Roadrunner经过三个阶段的研究才完成得,它是世界上第一个”混合”超级计算机。每秒钟可以完成一千万亿次计算。Roadrunner的速度是IBM位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Blue Gene system中运行最快计算机的2倍。

Roadrunner是世界上第一台混合超级计算机。其早期设计主要使用Cell宽带引擎® ,最初主要是为索尼Playstation 3 ® 这类视频游戏平台而设计的,主要结合X86处理器和AMD®。

据统计,Roadrunner连接了6562个双核ARM Opteron ®芯片和12,240个Cell芯片,它是基于IBM QS22刀片服务器模型。Roadrunner计算机系统有98万亿字节的内存,并存放在一个278个冰箱大小的机柜中,而IBM BladeCenter®大约要占领5200平方米英尺的空间,总共有1万个节点,其全部无线带宽和千兆以太网共需要55英里的光纤电缆。Roadrunner重达500000英镑。参与到Roadrunner项目中的公司和技术包括:Emcore(安科), Flextronics(伟创力), Mellanox and Voltaire。

Roadrunner有一个特别的”三刃”配置,是由两个IBM QS22刀片服务器和一台IBM LS21刀片服务器合并而成的,每个三刃每秒钟就可以运行400亿次计算。而且整个机器就包含有3060个”三刃”配置,这些全部都是由IBM罗彻斯特工厂生产的。

这台机器的构建和测试都是在IBM纽约的Poughkeepsie工厂,这里是1990年美国政府创立ASCII系列超级计算机的基地。

与很多传统的超级计算机相比,Roadrunner的混合设计方式具有较小的能源(2.34兆瓦)和世界领先的效率–每瓦4.37亿次计算。IBM认为Roadrunner绝对可以冠上”绿色的超级计算机”的名号。

IBM目前也正在为Roadrunner研究新的软件,Roadrunner的一个重要目标就是让其混合超级计算能力服务于商业应用。通过和企业和学术伙伴合作,开发一个开源的生态系统,为金融计算、能源勘探和医疗成像等提供重要服务。



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十月 23rd, 2010

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