國產Linux超算高中“榜眼”盤點全球前三名超算
2010年全球高性能計算機TOP500排行榜在今年6月份公布了，今年的三甲分別是Jaguar、曙光星云和Roadrunner。今年讓國人特別激動的是曙光的“星云”擠入第二名?？梢宰⒁獾降氖牵@前三款超級計算機使用的都是Linux操作系統，那么究竟2010年的前三名超級計算機是什么樣的呢？一起來看看吧。
根據TOP500資料顯示，目前全球500強超級計算機有282部在美國，114部在歐洲(其中英國擁有38部，法國擁有29部，德國擁有24部)，24部在中國，18部在日本，5部在印度。從整個操作系統占有比例上可以看出，Linux幾乎獨占了HPC超級計算領域。至2010年6月為止的數據顯示，Linux所占的比例達91%。
◆2010年全球500強超級計算機分布圖
◆2010年6月全球高性能計算機TOP500操作系統家族排行版
◆2009年6月全球高性能計算機TOP500操作系統家族排行版#p#
第一名：Cray的美洲豹“Jaguar”
位列2010年高性能計算機Top 500第一名的超級計算機仍然是去年Top 500 12月份的冠軍——來自Cray的美洲豹“Jaguar”，憑借1.759PFlop/s(每秒1759萬億次)的計算能力傲視群雄。從官方公布的數字來看，“Jaguar”采用了224162個處理器核心。該款超級計算機位于美國田納西州橡樹嶺國家實驗室，主要用于武器模擬。Jaguar使用的操作系統是UNICOS/lc，這是結合Linux服務節點和Catamount微核計算節點的系統?！?/p>
◆圖：美國強超級計算機Jaguar
Jaguar(美洲豹)是一臺結合XT3和XT4系統Cray XT系統。是美國國家領導的主要計算設備(NLCF)。
目前Jaguar裝有11706個處理器節點，其中，有11508個是計算機配置節點，主要提供I/O和登錄服務。而且每個計算節點包含2.6GHz的雙核AMD皓龍處理器和8GB的內存。該服務器節點包含2.6 GHz雙核ARM皓龍處理器和8GB內存。整個系統提供超過119萬億次的浮點運算和大約46萬億字節的內存總量峰值性能。此外，該系統為其文件系統提供約600個緩存磁盤空間。
Jaguar系統中的每個節點是通過 Hypertransport技術連接到Cray Seastar路由器中，而Seastars路由使用的是一個三維環面的拓撲互聯結構。這種拓撲結構具有高帶寬、低延遲、可擴展性強等特點。
Jaguar速度是1750萬億次，普通的計算機要花費多久時間來完成這個計算呢 ?
上圖給了一個很直觀的演示，Jaguar運行1秒鐘，普通PC需要運行10小時 (相當于從倫敦坐飛機到墨西哥的時間)。Jaguar運行1分鐘，普通PC需要運行25天(相當于從約翰歐格羅斯步行到加拿大蘭茲角所花的時間)。Jaguar運行1小時，普通PC需要運行4年(這個相當于兩屆世界杯間隔時間)。Jaguar運行1天，普通PC需要運行100年(100年的時間都可能收到女皇的電報了)。#p#
第二名：曙光“星云”超級計算機
2010年全球高性能計算機TOP500排行榜上中國有兩臺進入前十名，居世界超級電腦500強第二位的是曙光“星云”，位于深圳國家超級計算機中心，運算速度1270萬億次。而位列第七的是“天河一號”。這樣的好成績標志著我國生產、應用、維護高性能計算機的能力已達到世界領先水平，對中國高性能計算機的發展具有劃時代的意義。
“星云”是由TC3600系列計算刀片搭建、使用了英特爾至強5650處理器和Nvidia Telsa的超級計算機，它是目前為止中國超級計算機在Top500榜單上的最高名次的高性能計算機。
“星云”是目前中國實測性能超過一千多萬億次的首臺商用高性能計算機，其峰值運算速度可達每秒3000萬億次，實測Linpack性能達到每秒1271萬億次。除了超強計算能力，它還擁有超高密度、超高性價比、超低功耗以及超廣泛應用等特點。該款計算機采用的也是Linux操作系統。
◆曙光“星云”超級計算機
◆曙光“星云”超級計算機
曙光公司成立于1995年，實現了國產高性能計算機的產業化生產，構建了集研發、設計、制造于一體的服務器產業鏈。2008年，該公司推出了我國首款百萬億次超級計算機曙光5000A，并在當年發布的全球高性能計算機TOP500排行榜上躋身世界超級計算機第十位。#p#
第三名：IBM “Roadrunner”超級計算機
排名第三的是IBM的“Roadrunner ”走鵑超級計算機，目前位于美國新墨西哥國家實驗室。主要用于實驗研究工作。Roadrunner使用操作系統還是開源Linux操作系統——Red Hat。Roadrunner將主要用于確保國家核武器儲備的安全問題。此外，它還用于天文，能源，人類基因組科學和氣候變化的研究。
◆IBM的“Roadrunner ”走鵑超級計算機
2006年，美國能源部國家安全管理局選定洛斯阿拉莫斯國家實驗室作為IBM超級計算機Roadrunner的研發實驗基地。Roadrunner(走鵑)是以新墨西哥的州鳥的名字命名的，花費了大約1億美元的成本。Roadrunner經過三個階段的研究才完成得，它是世界上第一個“混合”超級計算機。每秒鐘可以完成一千萬億次計算。Roadrunner的速度是IBM位于勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的Blue Gene system中運行最快計算機的2倍。
Roadrunner是世界上第一臺混合超級計算機。其早期設計主要使用Cell寬帶引擎 ，最初主要是為索尼Playstation 3 這類視頻游戲平臺而設計的，主要結合X86處理器和AMD。
據統計，Roadrunner連接了6562個雙核ARM Opteron 芯片和12,240個Cell芯片，它是基于IBM QS22刀片服務器模型。Roadrunner計算機系統有98萬億字節的內存，并存放在一個278個冰箱大小的機柜中，而IBM BladeCenter大約要占領5200平方米英尺的空間，總共有1萬個節點，其全部無線帶寬和千兆以太網共需要55英里的光纖電纜。Roadrunner重達500000英鎊。參與到Roadrunner項目中的公司和技術包括：Emcore(安科), Flextronics(偉創力), Mellanox and Voltaire。
Roadrunner有一個特別的“三刃”配置，是由兩個IBM QS22刀片服務器和一臺IBM LS21刀片服務器合并而成的，每個三刃每秒鐘就可以運行400億次計算。而且整個機器就包含有3060個“三刃”配置，這些全部都是由IBM羅徹斯特工廠生產的。
這臺機器的構建和測試都是在IBM紐約的Poughkeepsie工廠，這里是1990年美國政府創立ASCII系列超級計算機的基地。
與很多傳統的超級計算機相比，Roadrunner的混合設計方式具有較小的能源(2.34兆瓦)和世界領先的效率——每瓦4.37億次計算。IBM認為Roadrunner絕對可以冠上“綠色的超級計算機”的名號。
IBM目前也正在為Roadrunner研究新的軟件，Roadrunner的一個重要目標就是讓其混合超級計算能力服務于商業應用。通過和企業和學術伙伴合作，開發一個開源的生態系統，為金融計算、能源勘探和醫療成像等提供重要服務。
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