高性能计算简介

1高性能计算简介2TOP500的情况著名IT公司在高性能计算方面的情况并行编程简介未来可能的趋势3TOP500的情况4TOP500.org公布超级计算机TOP500新名单2008年6月18日，最新一期高性能计算TOP500名单强势出炉，全球高性能计算由此正式进入了一个全新的阶段——最高性能超过1千万亿次的超级计算机问世。排名第一的是IBM公司为美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室研发的“Roadrunner”（走鹃）超级计算机，运算速度达到了每秒1.026千万亿次，这也是目前为之首个突破千万亿次运算性能的超级计算机。此外，Roadrunner也是TOP500名单中最节能的系统之一。亚军和季军同样来自IBM，分别是IBM华生研究中心的BGW和LLNL的ASCPurple，性能分别为91.29Tflops和75.76Tflops。在上榜的超级系统中有75%的超级计算机都采用了英特尔处理器，这比去年11月发布的第30期榜单中所占份额增长了70.8%。而且这次榜单也是首次提供了计算机系统的节能排名，未来TOP500还将持续对这种节能趋势进行追踪。(FZJ)GermanyJUGENE-BlueGene/PSolutionIBM655367NewMexicoComputingApplicationsCenter(NMCAC)UnitedStatesEncanto-SGIAltixICE8200,Xeonquadcore3.0GHzSGI143368ComputationalResearchLaboratories,TATASONSIndiaEKA-ClusterPlatform3000BL460c,Xeon53xx3GHz,InfinibandHewlett-Packard143849IDRISFranceBlueGene/PSolutionIBM4096010TotalExplorationProductionFranceSGIAltixICE8200EX,Xeonquadcore3.0GHzSGI102406IBM为美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室（LosAlamosNationalLaboratory）开发的“Roadrunner”计算机以峰值每秒1026万亿次位居榜首，并成为全球首台突破每秒1000万亿次浮点运算的超级计算机，运算能力相当于10万台目前性能最强的笔记本电脑该机使用的处理器为索尼PS3游戏机处理器的改进版本。而在2007年11月榜单排名第一的IBM蓝色基因/L超级计算机则退居第二，该机峰值计算能力仍为每秒478万亿次。排第三的是一台每秒450万亿次的IBM的蓝色基因/P。排名四、五位的机器为SUN和克雷公司的超级计算机，峰值运算能力分别为每秒326万亿次和每秒205万亿次。6月24日，曙光将正式发布峰值运算能力达每秒200万亿次的5000A超级计算机，该机将部署在上海超级计算机中心。可惜的是该机错过了TOP500.Org今年6月的榜单，否则可以位居第六。不过曙光5000A在申报2008年11月的全球超级计算机500强排行时，还是很有机会进入前10的榜单。中国上榜15台在本次上榜的超级计算机500强中，美国上榜257台，英国53台，德国46台，法国34台，日本22台，中国15台（含台湾3台）。在中国大陆上榜的12台计算机中，排名最靠前的是2007年部署在中国石化胜利油田的一台IBM计算机，峰值运算能力为每秒18.6万亿次，现排名111位。另外中国石油有4台同样型号的IBM计算机上榜，每台的峰值运算能力为每秒9.3万亿次。其它进入500强榜单的几台超级计算机则分布在电信、气象、地理和物流等行业用户。IBM依然领先惠普在本次500强榜单中，位于第一梯队的IBM和惠普分别入选210台和183台，处于第二梯队的则有戴尔、SGI和克雷公司，分别入选27台、22台和16台。在2007年11月的榜单中，IBM公司和惠普分别入围232台和166台。虽然惠普在入围台数上缩小了差距，但IBM的整体的峰值运算能力上从2007年11月的44.99%上升到2008年6月的47.97%；而惠普的运算能力从23.88%下降为22.43%。从处理器来看，采用英特尔处理器的超级计算机高达375台，在TOP500占75%，比上次增加了4.2%；采用IBMPower芯片的为68台；采用AMD芯片的为55台。Roadrunner每天耗电5万多度值得关注的是，2008年6月的排名首次引入了能耗数据。排名榜首的IBMRoadrunner计算机功率为2345.5千瓦，相当于每小时耗电2345.5度，每天耗电5.6万度。不过相对于其它超级计算机的运算能力而言，Roadrunner的能效还算相当出色的，因为排第二的IBM蓝色基因/L运算能力不到Roadrunner一半，但能耗也高达2329.6千瓦，和Roadrunner接近。7序号研制厂商/单位型号安装地点安装年份应用领域处理器核Linpack值(Gflops)峰值(Gflops)效率1IBMIBMBladeCenterHS21Cluster,IntelXeonWoodcrestDualCore2.33GHz/Giga-E中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院2007能源/地球物理409618600.0038223.900.4872IBMIBMSPeServerpSeries655(1.7GHzPower4+)/Federation中国国家气象局2005大气气象320010310.0021760.000.4743曙光曙光4000A/640x4Opteron2.2GHz/Myrinet上海超级计算中心2004科学计算/工业25608061.0011264.000.7164SGIAltix4700/Itanium2Montecito1.6GHz/NUMALink4+Infiniband中国气象局国家卫星气象中心2007大气气象1280712781920.8705HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-上海12007工业/游戏19506976124800.5596HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-成都2007工业/游戏19506976124800.5597HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-上海22007工业/游戏19506976124800.5598HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-上海32007工业/游戏19506976124800.5599HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-北京2007工业/游戏19506976124800.55910HPBladeClusterBL-20P,Pentium4Xeon3.2GHz/Giga-E游戏公司B-西安2007工业/游戏19506976124800.5592007年中国高性能计算机性能TOP100排行榜孙家昶袁国兴张林波张云泉中国软件行业协会数学软件分会国家863高性能计算机评测中心（）（2007年11月）82007年中国TOP10高性能计算机系统92007年中国TOP10高性能计算机系统102007年中国TOP10高性能计算机系统112007年中国TOP10高性能计算机系统122007年中国TOP10高性能计算机系统132007年中国TOP10高性能计算机系统142007年中国TOP10高性能计算机系统152007年中国TOP10高性能计算机系统特点和趋势：一、国内高性能计算机应用需求呈线性增长，万亿次以下的机器已退出TOP100；二、各厂商对TOP10的竞争非常激烈，IBM以超高性能取胜，HP则以入选数量取胜，曙光有望在下一届排行榜重新夺魁，SGI重现活力，值得期待；三、HP和曙光两家占据了73%的份额，表现活跃，市场有集中化发展态势，国产厂商依然任重道远；四、IBM、HP的X86刀片服务器集群占据33%的份额，集中应用于石油勘探和网络游戏领域，期待国产厂商在这一领域取得突破，改变以传统机架服务器集群为主导的单一产品模式；五、英特尔至强处理器仍然是最大赢得，AMD皓龙位居第二，X86芯片继续排挤其他芯片。六、得益于刀片集群的增长，千兆以太网增长迅猛，Infiniband和Myrinet份额缩减；七、石油勘探、工业应用、游戏和高校科研是HPC在国内的四大主要应用领域，总体比重超过了76%，尤其是石油勘探和网络游戏应用增长迅速；八、有近半数的入选系统是2007年新安装或升级的机器。九、70%以上的系统直接应用于工商业领域，纯粹科研计算的系统已大幅减少。16著名IT公司在高性能计算方面的情况172008年6月20日，第31期TOP5001榜单于德国时间2008年6月18日发布。据此次榜单数据显示，英特尔继续扩大了其在高性能计算领域的领先优势：共有375台基于英特尔架构的高性能计算系统上榜，占全球前500名单总数的75.00%，相比第30期榜单中70.08%的份额有进一步提升。此次TOP500榜单还首次引入能效数据，基于45纳米制程工艺的英特尔®至强®5400系列处理器表现突出，采用该系列处理器的系统占据x86系统能效表现前三名。此外，四核处理器技术成为提升此次TOP500整体性能表现的巨大推动力，257套基于四核英特尔®至强®处理器的系统榜上有名，占据500台系统中的51.40%。中国大陆及台湾地区的高性能计算系统均有不俗表现，共有15台系统上榜，其中基于英特尔架构的有14台之多。此次TOP500榜单对上榜系统能效表现进行了衡量和比较，基于45纳米制程的英特尔®至强®5400系列处理器取得x86架构能效表现前三名：基于IBMBladeCenterHS21*的系统，能效最高可达到265Mflop/s/Watt基于SGIAltixICE8200EX*的系统，能效最高可达240Mflop/s/Watt基于惠普3000BL2x220*的系统，能效最高可达227Mflop/s/Watt除了领先的处理器制程，英特尔还为用户提供了多项产品和技术以提升高性能计算系统的能效，其中包括了：酷睿™架构、英特尔数据中心解决方案、英特尔集群工具集、软件优化方案及基于英特尔架构的虚拟化技术等等。Intel的高性能计算18酷睿™架构45nm生产工艺：这款新的Xeon处理器将会采用45nm生产工艺，这将会进步降低处理器功耗，并且可以减少核心的尺寸，同时也可以让核心频率变得更高