在德國萊比錫舉行的2013年國際超級計算大會上，第41期全球超級計算機500強排行榜今天正式公布，中國的天河2號(Tianhe-2)成功登頂。這也是繼2010年11月的天河1A奪魁之后，中國重返超算性能世界第一!(不過天河1A這次再次下滑兩名，排到了第十)
曾在5月份參觀了天河2號系統(tǒng)的TOP500編輯Jack Dongarra表示，這套系統(tǒng)值得人們尊重。他說：“這套系統(tǒng)的大部分功能都是中國研發(fā)的，只使用了Intel作為主計算部分�；ミB網絡、操作系統(tǒng)、前端處理器、軟件都是中國自己的。”
天河2號由國防科技大學研發(fā)，正在廣州國家超級計算中心進行部署，為華南地區(qū)的教育和研究機構提供高性能計算服務。
它由1.6萬個浪潮節(jié)點組成，每個節(jié)點有兩顆Ive Bridge-E Xeon E5-2692 2.2GHz 12核心處理器、三塊Xeon Phi 31S1P 57核心協(xié)處理計算卡，總計3.2萬顆處理器、4.8萬個計算卡，總的計算核心數(shù)量為312萬個。
此外還有4096個FT-1500前端處理器，這是國防科技大學為天河1號研發(fā)的，SPARC V9架構，16核心，40nm下頻率可達1.8GHz，功耗65W。
性能方面，Linpack峰值浮點計算能力為54902.4TFlops(54.9PFlops)，也就是每秒鐘5.49億億次，而最大計算能力為33862.7TFlops，亦即接近3.4億億次每秒。(E5-2692單顆浮點性能0.2112TFlops、Phi 31S1P單塊浮點性能1.003TFlops)
這套超算還有1PB系統(tǒng)內存(每節(jié)點64GB)、12.4PB外部存儲、TH Express-2專用高速互連網絡(13臺交換機/每臺576個端口/NRC AISC控制器)，操作系統(tǒng)是國產的麒麟Linux，編譯器icc，數(shù)學庫Intel MKL-11.0.0，MPI并行編程采用MPICH2加定制GLEX通道。
整套系統(tǒng)功耗為17808千瓦，雖然很高，但因為性能也非常突出，能耗比達到了1.9GFlops/W(19億次計算每秒每瓦特)，也算是屬于世界先進行列了。半年前最綠色的超算能耗比為2.5GFlops/W，上次性能第一的Titan(泰坦)能耗比為2.1GFlops/W。
說起Titan，推土機Opteron、開普勒Tesla組建的它這半年來沒發(fā)生任何變化，最大性能還是17.6PFlops，淪落到第二名。從性能上對比，天河2號相當于幾乎兩套Titan。
一年前的冠軍“紅杉”(Sequoia)現(xiàn)在排第三，峰值性能沒變，但是最大性能從16.32PFlops提高到了17.1732PFlops，看起來是對執(zhí)行效率進行了優(yōu)化，深入挖掘了計算潛力，值得學習。
日本“京”是一年半前的頭名，現(xiàn)在位列第四，本身沒有任何變化。
第五名“Mira”也是老面孔，但是和紅杉一樣提高了最大性能，現(xiàn)在有8.5866PFlops，比之前高了5.2%。
再往后的“驚跑”(Stampede)也不是新來的，但排名比半年前高了一位。它和天河2號一樣是Xeon、Xeon Phi的搭配組合，但是這半年來又增加了不少協(xié)處理計算單元，核心數(shù)量增加1.57倍而有462462個，最大性能幾乎翻了一番，目前為5.17PFlops。
除了天河2號，另外惟一一個進入TOP10的是美國國防部、國家核安全局、勞倫斯利弗莫國家實驗室的“Vulcan”(火神)，基于IBM藍色基因/Q，采用Power BQC 1.6GHz 16核心處理器，峰值性能4.3PFlops。半年前還位列第65。
前十名中美國占了半壁江山，中國、德國各有兩套，日本一套。第11名的“Pangea”是第一次出現(xiàn)在排行榜上，來自法國，SGI Altix X系統(tǒng)，Intel Xeon E5-2680八核處理器，110400個核心，最大性能2.566PFlops。
天河2號由國防科技大學研發(fā)，正在廣州國家超級計算中心進行部署，為華南地區(qū)的教育和研究機構提供高性能計算服務。
它由1.6萬個浪潮節(jié)點組成，每個節(jié)點有兩顆Ive Bridge-E Xeon E5-2692 2.2GHz 12核心處理器、三塊Xeon Phi 31S1P 57核心協(xié)處理計算卡，總計3.2萬顆處理器、4.8萬個計算卡，總的計算核心數(shù)量為312萬個。
此外還有4096個FT-1500前端處理器，這是國防科技大學為天河1號研發(fā)的，SPARC V9架構，16核心，40nm下頻率可達1.8GHz，功耗65W。
性能方面，Linpack峰值浮點計算能力為54902.4TFlops(54.9PFlops)，也就是每秒鐘5.49億億次，而最大計算能力為33862.7TFlops，亦即接近3.4億億次每秒。(E5-2692單顆浮點性能0.2112TFlops、Phi 31S1P單塊浮點性能1.003TFlops)
這套超算還有1PB系統(tǒng)內存(每節(jié)點64GB)、12.4PB外部存儲、TH Express-2專用高速互連網絡(13臺交換機/每臺576個端口/NRC AISC控制器)，操作系統(tǒng)是國產的麒麟Linux，編譯器icc，數(shù)學庫Intel MKL-11.0.0，MPI并行編程采用MPICH2加定制GLEX通道。
整套系統(tǒng)功耗為17808千瓦，雖然很高，但因為性能也非常突出，能耗比達到了1.9GFlops/W(19億次計算每秒每瓦特)，也算是屬于世界先進行列了。半年前最綠色的超算能耗比為2.5GFlops/W，上次性能第一的Titan(泰坦)能耗比為2.1GFlops/W。
說起Titan，推土機Opteron、開普勒Tesla組建的它這半年來沒發(fā)生任何變化，最大性能還是17.6PFlops，淪落到第二名。從性能上對比，天河2號相當于幾乎兩套Titan。
一年前的冠軍“紅杉”(Sequoia)現(xiàn)在排第三，峰值性能沒變，但是最大性能從16.32PFlops提高到了17.1732PFlops，看起來是對執(zhí)行效率進行了優(yōu)化，深入挖掘了計算潛力，值得學習。
日本“京”是一年半前的頭名，現(xiàn)在位列第四，本身沒有任何變化。
第五名“Mira”也是老面孔，但是和紅杉一樣提高了最大性能，現(xiàn)在有8.5866PFlops，比之前高了5.2%。
再往后的“驚跑”(Stampede)也不是新來的，但排名比半年前高了一位。它和天河2號一樣是Xeon、Xeon Phi的搭配組合，但是這半年來又增加了不少協(xié)處理計算單元，核心數(shù)量增加1.57倍而有462462個，最大性能幾乎翻了一番，目前為5.17PFlops。
除了天河2號，另外惟一一個進入TOP10的是美國國防部、國家核安全局、勞倫斯利弗莫國家實驗室的“Vulcan”(火神)，基于IBM藍色基因/Q，采用Power BQC 1.6GHz 16核心處理器，峰值性能4.3PFlops。半年前還位列第65。
前十名中美國占了半壁江山，中國、德國各有兩套，日本一套。第11名的“Pangea”是第一次出現(xiàn)在排行榜上，來自法國，SGI Altix X系統(tǒng)，Intel Xeon E5-2680八核處理器，110400個核心，最大性能2.566PFlops。
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本文標題：中國超算天河2號詳解
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