世界上最快的集群机“RoadRunner”

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科技时代_IBM研制出世界最快计算机“走鹃”
IBM研制出世界最快的集群计算机“RoadRunner走鹃”

1。 世界最快的超级集群计算机“RoadRunner”

6月11日,IBM宣布集成了全球第一台达到千万亿次(Peta)量级的超级计算机,运算速度达到了1.026 petaflop,即每秒钟进行1026万亿次浮点运算,比此前速度最快的超级计算机IBM蓝色基因/L快了一倍还多。6月18日,在每半年公布一次的全球超级计算机500强排行榜上,“走鹃”(Roadrunner)排名第一。

“走鹃”(Roadrunner),是由IBM和新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室联合开发,未来将隶属于美国能源部国家核安全管理局。IBM称,“走鹃”主要用于美国核武器模拟,包括模拟核爆炸后零点几秒的行为状态。之外,“走鹃”还用于天文、能源、人类基因科学、气候变化、地质变化等方面的研究。

“走鹃”的造价约为1亿美元。

“走鹃”是在两年前开始设计的,基于3456个Tri-Blade节点的IBM QS22刀片服务器(每个节点两台QS22 blades);它采用了当时的最好技术,例如一系列专门针对游戏和商业的技术,包括当时用于Play Station 3游戏机的Cell宽带引擎;当时最好的CPU: AMD x86的双核处理器Opteron。

“走鹃"集群机拥有6948颗AMD双核Opteron处理器(CPU),130536个计算核(core),12960颗Cell引擎的116640个PPE和SPE核。

“走鹃”是全球第一台采用Cell处理器的混合式超级集群机,所以它需要三种不同的编程工具,以确保不同核都能同时高效率运行。

“走鹃”拥有80TB内存,57英里光纤,3456个Tri-Blade节点。每个节点由两台BladeCenter QS22刀片式服务器和一台LS21刀片式服务器组成,分别配置4颗Cell和2颗Opteron,两种处理器使用PCI-E电缆连接在一起。“走鹃”共占用288个IBM BladeCentre机架,占地总面积为6000平方英尺。

IBM“未来计算机系统技术”部门的副总裁比吉安·迪瓦里(Bijan Divari)说,“走鹃”的构造方式与人脑类似。美国国家核安全管理局局长汤姆斯·阿戈斯蒂诺(Thomas Agostino)表示:“如果全世界60亿人每天24小时、每周7天执行纯手工计算,那么全人类需要46年时间才能完成‘走鹃’一天的工作量”。IBM的迪瓦里预计,比“走鹃”强大十倍的超级计算机将于10年内出现,从而使环境模拟、地质变动等等大规模数据的核算的项目可以实时完成。

2。 世界超级集群计算机一览
 
6月18日,全球超级计算500强排行榜做出最新公布:IBM走鹃”(Roadrunner)首次将运算速度升至petaflop量级而获第一;在超级机群机中,英特尔处理器占有的比例创历史新高。

超级计算机500强排行榜是由美国田纳西州立大学、美国伯克利劳伦斯国家实验室和德国曼海姆大学整理,每半年发布一次。最新一期是于6月18日在国际超级计算机会议上公布的。

自2004年11月以来,IBM和美国能源部共同研制的蓝色基因/L一直名列榜首,直到此次被“走鹃”超越。蓝色基因/L安装于美国伯克利劳伦斯·利弗摩尔国家实验室,运算速度为478.2 teraflop,即每秒478.2万亿次浮点运算。

大会说,除“走鹃”之外,还有多款新型的超级集群机正在努力把运算速度提升至petaflop量级。但是,这些正在打造中的机器,到底能否到达这一目标,什么时候完成,目前都无法确定。

最新公布的超级计算500强中,英特尔处理器占了374款,比例为74.8%。六个月前,有354款超级计算机采用英特尔处理器,比例为70.8%。其中,采用英特尔Harpertown和Clovertown四核处理器的超级计算机由102款增至252款。

多核处理器在超级计算机500强中已经占据垄断性优势。其中,282款采用了四核处理器,204款采用了双核处理器,只有7款仍然采用单核处理器。

与此同时,IBM Power处理器在超级计算机500强中所占比例首次超过AMD Opteron系列。共有61款超级计算机采用IBM Power处理器,高于6个月之前的56款;所占比例为13.6%,高于6个月之前的12.2%。共有56款超级计算机采用AMD Opteron处理器,低于6个月之前的 78款;所占比例为11.2%,低于6个月之前的15.6%。

美国劳伦斯伯克利国家实验室计算机科学家埃利奇·斯特迈尔(Erich Strohmaier)表示:“在双核处理器领域,AMD一度占据领先优势。但由于推迟了四核处理器的发布,AMD失去了一些机会。在开发四核处理器的过程中,英特尔采用的战略十分聪明,首先将两个双核处理器封装在一起,使其性能达到普通双核处理器的两倍,从而迅速抢占了市场。”

在功耗效率方面,“走鹃”同样排名榜首,达到488 Mflops/瓦。IBM蓝色基因/P排在第二位,功耗效率为376 Mflops/瓦。采用英特尔Harpertown处理器的超级计算机也取得了长足的进步,功耗效率在221 Mflops/瓦到240 Mflops/瓦之间。

在互连技术方面,Gigabit Ethernet的应用范围最为普遍,为285台超级计算机采用。随后是Infiniband,为120台超级计算机采用。

在系统厂商方面,210台超级计算机来自于IBM,所占比例为42%。有183台来自于HP,比例为36.6%。Dell、SGI和Gray分别占了5.4%、4.4%和3.2%。

按使用的地理分布,500强中,超过一半257台位于美国,欧洲的数量由2007年11月的149台增至184台。48台在亚洲,少于2007年11月的58台,更少于2007年6月的72台。其中日本22台,中国内地12台,印度6台,台湾地区3台(少于2007年11月的11台)。进入前十名的亚洲超级集群机,只有印度Tata集团计算研究实验室的由HP生产的Cluster Platform 3000 BL460c,今年排名第8,去年排名第4,运算速度132.8 teraflop,即每秒132.8万亿次浮点运算。


具体排名请参见: http://www.top500.org/list/2008/06/100

RankSiteComputer/Year VendorCoresRmaxRpeakPower
1DOE/NNSA/LANL
United States
Roadrunner - BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz , Voltaire Infiniband / 2008
IBM
1224001026.001375.782345.50
2DOE/NNSA/LLNL
United States
BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution / 2007
IBM
212992478.20596.382329.60
3Argonne National Laboratory
United States
Blue Gene/P Solution / 2007
IBM
163840450.30557.061260.00
4Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas
United States
Ranger - SunBlade x6420, Opteron Quad 2Ghz, Infiniband / 2008
Sun Microsystems
62976326.00503.812000.00
5DOE/Oak Ridge National Laboratory
United States
Jaguar - Cray XT4 QuadCore 2.1 GHz / 2008
Cray Inc.
30976205.00260.201580.71
6Forschungszentrum Juelich (FZJ)
Germany
JUGENE - Blue Gene/P Solution / 2007
IBM
65536180.00222.82504.00
7New Mexico Computing Applications Center (NMCAC)
United States
Encanto - SGI Altix ICE 8200, Xeon quad core 3.0 GHz / 2007
SGI
14336133.20172.03861.63
8Computational Research Laboratories, TATA SONS
India
EKA - Cluster Platform 3000 BL460c, Xeon 53xx 3GHz, Infiniband / 2008
Hewlett-Packard
14384132.80172.61786.00
9IDRIS
France
Blue Gene/P Solution / 2008
IBM
40960112.50139.26315.00
10Total Exploration Production
France
SGI Altix ICE 8200EX, Xeon quad core 3.0 GHz / 2008
SGI
10240106.10122.88442.00

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