計算機可不僅僅是放在我們桌子上或者大腿上的樣子;我們天天討論的各種硬件,甚至是發燒級的硬件在某些時候看來僅僅就是不入流的小兒科。普通的計算機就已經讓我們的生活發生了很大的變化,而在我們生活的背后還有一些更為強大的超級計算機,默默地讓我們的生活發生著更為巨大的變化。
在這里先跟同學們解釋一個名詞:Teraflop,萬億次浮點計算。在超級計算領域,浮點計算(flop)是一個縮寫,其完整的含義為“每秒浮點計算次數”(FLoating point Operations Per Second),是一種計算機執行浮點計算能力的衡量標準。萬億次計算即為每秒一萬億次浮點計算。
7. Tera-10——法國原子能署
法國原子能署建造的這臺Tera-10,在世界上最快的500臺計算機排行榜中名列第七。Tera-10由544臺Bull的NovaScale 6160服務器組成,每一臺這樣的服務器都配有8顆雙核Intel安騰(Itanium)處理器,運行速度大約是42.9萬億次浮點計算。這臺超級計算機使用Linux操作系統,用來模擬原子能試驗。
6. Thunderbird——美國圣地亞國家實驗室
Dell公司開發的Thunderbird是一臺擁有860顆處理器的Linux集群服務器,目前放置在美國新墨西哥州阿布奎基的圣地亞國家實驗室,這是個國家級的原子能安全管理實驗室。這部集群服務器執行多個中型任務的表現要比執行單一大型任務出色得多。
Thunderbird達到53.0萬億次浮點計算的速度,使得它在世界上最快的500臺計算機排行榜中名列第六。目前這臺超級計算機主要用來模擬武器的性能、半導體設備的輻射狀況、極端環境下武器的安全性能等工作。
5. MareNostrum——巴塞羅那超級計算中心
MareNostrum是目前歐洲最強大的超級計算機,它擁有10 240顆處理器,峰值計算速度能夠達到94.21萬億次浮點計算。組成MareNostrum的2 560臺JS21刀片式計算結點占據了大約半個籃球場的面積,現在位于西班牙的巴塞羅那超級計算中心。
MareNostrum目前的應用相當廣泛,包含人類基因的研究、天氣預報、藥品研究等領域。
4. ASC Purple——美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
ASC Purple是美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和IBM通力合作的結晶。其峰值100萬億次浮點計算的能力,來源于196臺IBM Power5 SMP服務器冗余環的強大性能。實際上這臺超級計算機總共擁有12 544顆微處理器,50TB的內存和2PB的磁盤存儲空間。
ASC Purple目前被用來模擬測試核武器的性能,而過去常常需要通過底下核試驗才能測得。
3. Blue Gene/W——IBM華生研究中心
在IBM的華生研究中心,可以找到這部叫做Blue Gene/W的超級計算機,其峰值的運行速度可以達到114萬億次浮點計算。組成Blue Gene/W的是20臺冰柜一樣的架子,每一個架子里面包含1 024個節點,每一個節點擁有兩個700MHz的Power 440處理器和512MB的內存。
Blue Gene/W的主要工作是進行科學計算,例如生物學模擬、蛋白質折疊和其他IBM科學家的研究工作等。
2. Red Storm——美國圣地亞國家實驗室
Red Storm是Cray公司和圣地亞國家實驗室聯合設計的并行處理超級計算機,其主要應用是模擬測試核武器的儲備情況,包括設計替換的成分、模擬測試在不同環境下各個部分的情況、幫助武器工程師和科學家進行輔助計算等等。
Red Storm由12 960臺配備AMD皓龍(Opteron)處理器的節點組成,峰值運算速度能夠達到124.42萬億次浮點計算。這臺超級計算機僅僅使用了一套小型的Linux操作系統,只具有一些能夠支持Red Storm應用的功能。
1. Blue Gene/L——美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
Blue Gene/L是目前世界上最快的超級計算機,其峰值速度能夠達到360萬億次浮點計算。這臺超級計算機內部擁有65 536顆處理器,同樣運行著Linux操作系統。這是IBM公司、利弗莫爾實驗室和美國能源部聯合制作完成的超級計算機,由于采用了基于單元的設計結構,使之能夠隨時添加計算單元而不需要擔心遭遇瓶頸的問題。
最近,Blue Gene/L因為執行一項與半個老鼠大腦一樣復雜的腦皮層模擬而被進一步關注,半個老鼠大腦擁有800萬神經元細胞,每一個細胞與其他神經纖維之間有8 000個鏈接。除此之外,Blue Gene/L通常用來模擬包括蛋白質在內的生物化學過程。
編輯/徐柏楠