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一個(gè)畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系，在中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所、計(jì)算中心和網(wǎng)絡(luò)中心工作過(guò)，在澳大利亞科工組織DMS、香港浸會(huì)學(xué)院數(shù)學(xué)系和中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心等處工作過(guò)，多次獲國(guó)家和中科院科技獎(jiǎng)并享受政府特殊津貼的退休老頭?，F(xiàn)在在【中國(guó)科普博覽】網(wǎng)“科學(xué)新語(yǔ)林”欄目里開設(shè)一個(gè)《數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)》的個(gè)人專欄，愿和愛(ài)好數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的各界網(wǎng)友和青少年朋友，談?wù)剬?duì)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的看法、想法。
超級(jí)計(jì)算機(jī)與天河二號(hào)（三）
張建中
2014年01月21日(5) 2013年超級(jí)計(jì)算機(jī)性能、效率、節(jié)能3榜全部出爐
眾所周知，超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有三個(gè)重要榜單：浮點(diǎn)運(yùn)算能力（性能）的Top500；每瓦運(yùn)算能力（節(jié)能）的Green500；數(shù)據(jù)解析能力（效率）的Graph500。近日，2013年最新的三個(gè)榜單已全部出爐，沒(méi)有一臺(tái)超算同時(shí)進(jìn)入“三榜”前10，可想而知，想兼具性能、效率、節(jié)能絕非易事。計(jì)算機(jī)2013榜單.jpg)
我國(guó)天河二號(hào)雄踞Top500榜首，Graph500卻只能排到第六，美國(guó)Sequoia（紅杉）雖在Top500中不及天河，卻穩(wěn)坐Graph500效能榜第一位。另一邊，Green500的冠軍為日本的TSUBAME-KFC（每瓦運(yùn)算能力達(dá)到45億次），但只有瑞士國(guó)家超算中心的Piz Dainte同時(shí)進(jìn)入了Top500和Green500。
(6) 超級(jí)計(jì)算機(jī)天河二號(hào)簡(jiǎn)介
天河二號(hào)（TH-2，英文名：Tianhe-2、Milkyway-2），是一組由中國(guó)大陸國(guó)防科技大學(xué)等單位研制的異構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)，為天河一號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)的后繼者，2013年6月起成為世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。國(guó)際TOP500組織2013年11月18日公布了最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，“天河二號(hào)”以比第二名美國(guó)的“泰坦”快近一倍的速度再度登上榜首。美國(guó)專家預(yù)測(cè)，在一年時(shí)間內(nèi)，“天河二號(hào)”還會(huì)是全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。天河二號(hào)的組裝和測(cè)試由國(guó)防科技大學(xué)和浪潮集團(tuán)來(lái)負(fù)責(zé)，入駐國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心并進(jìn)行驗(yàn)收，以后將對(duì)外開放接受任務(wù)，用于實(shí)驗(yàn)、科研以及教育領(lǐng)域。天河二號(hào)造價(jià)達(dá)一億美元，整個(gè)系統(tǒng)占地面積達(dá)720平方米。下面，對(duì)其主要性能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單介紹。
（1）性能
2013年6月，天河二號(hào)以峰值速度（Rpeak）每秒54,902.4TFLOPS（萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算）、持續(xù)速度（Rmax）33,862.7TFLOPS，超越泰坦超級(jí)計(jì)算機(jī)（Rpeak 27,112.5TFLOPS，Rmax 17,590.0TFLOPS），成為當(dāng)今世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
（2）硬件配置
天河二號(hào)的型號(hào)為TH-IVB-FEP，使用中央處理器及協(xié)處理器的運(yùn)算架構(gòu)布局：天河二號(hào)共有16,000個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，每節(jié)點(diǎn)配備兩顆Xeon E5 12核心的中央處理器、三個(gè)Xeon Phi 57核心的協(xié)處理器（運(yùn)算加速卡）。累計(jì)32,000顆Xeon E5主處理器和48,000個(gè)Xeon Phi協(xié)處理器，共312萬(wàn)個(gè)計(jì)算核心。
（3）處理器
中央處理器為英特爾提供的，運(yùn)作時(shí)鐘頻率為2.2GHz的Xeon E5-2692v2 12核心處理器，基于英特爾Ivy Bridge微架構(gòu)（Ivy Bridge-EX核心），采用22納米制程，峰值性能0.2112TFLOPS。
（4）存儲(chǔ)器
內(nèi)存：每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有64GiB主存，而每個(gè)Xeon Phi協(xié)處理器板載8GiB內(nèi)存，故每節(jié)點(diǎn)共88GiB內(nèi)存，整體總計(jì)內(nèi)存1,375TiB (1.34PiB)。
外存： 12.4PiB容量的硬盤陣列
（5）主板、機(jī)架、機(jī)柜
主板、機(jī)架與機(jī)柜均由浪潮集團(tuán)制造，共有125個(gè)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)柜容納4個(gè)機(jī)框，每個(gè)機(jī)框容納16塊主板，每個(gè)主板設(shè)置有兩個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。每個(gè)機(jī)柜還裝有負(fù)載指示燈，根據(jù)機(jī)柜內(nèi)主機(jī)的運(yùn)算負(fù)載變更發(fā)光二極管的發(fā)光顏色。
每塊主板上分為APU模塊和CPM模塊兩部分，APU部分承載5塊Xeon Phi，CPM部分承載1塊Xeon Phi+4顆Xeon E5。
（6）能耗
整機(jī)功耗17,808千瓦，在搭載水冷散熱系統(tǒng)以后，功耗將達(dá)到24兆瓦，無(wú)論水冷系統(tǒng)的搭載與否，都是目前TOP500里功耗最大的
（7）軟件支持
麒麟操作系統(tǒng)、基于SLURM（Simple Linux Utility for Resource Management，資源管理用單一Linux公用程序）的全局資源管理。
（8）意義
電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)對(duì)于天河二號(hào)重登TOP500第一認(rèn)為，天河二號(hào)的落成“標(biāo)志著中國(guó)堅(jiān)定承諾將在超級(jí)電腦領(lǐng)域發(fā)起一輪競(jìng)賽”?？傆[TOP500，中國(guó)擁有66組超級(jí)電腦，僅次于美國(guó)的252組系統(tǒng)。
天河二號(hào)投入使用后將用于科學(xué)研究目的，對(duì)外開放接受運(yùn)算項(xiàng)目任務(wù)，為華南地區(qū)甚至是香港、澳門等地區(qū)提供高性能運(yùn)算服務(wù)。
就技術(shù)性意見(jiàn)而言，天河二號(hào)的工程新聞發(fā)言人李楠認(rèn)為，因?yàn)橹袊?guó)大陸自家研發(fā)的處理器和英特爾的處理器存在軟件兼容性問(wèn)題，而且兩者之間的性能差距有目共睹，因此運(yùn)算節(jié)點(diǎn)仍不得不使用英特爾的處理器；一些電腦專業(yè)人士還認(rèn)為天河二號(hào)的處理器利用率依然不高，關(guān)鍵的并發(fā)計(jì)算優(yōu)化還沒(méi)有做足功課。