走鵑計算機

走鵑計算機

走鵑計算機(Roadrunner)是一套由IBM為美國能源部(Department of Energy)所屬的國家核能安全管理部(National Nuclear Security Administration,NNSA)建立的超級電腦,此電腦以新墨西哥州州鳥走鵑(學名:Geococcyx californianus)命名,設於新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)。具有每秒1.105千萬億次(petaflop/s)的浮點運算速度,是目前世界上性能最強的超級計算機。

技術細節

處理器

走鵑設計獨特之處在於它混合使用了兩種不同型號的處理器。

Opteron(皓龍)

AMD皓龍2210,在1.8 GHz頻率下運行,每個處理器都有PPE核心。 走鵑共擁有6912個皓龍處理器(其中6480個用於計算,432個用於操作),總計13824(12960+864)顆核心。

PowerXCell

IBM公司PowerXCell 8i的,在3.2GHz頻率下運行。這些處理器有一顆PPE核心,還有8顆PE核心用於浮點運算。走鵑共有12960 PowerXCell處理器,包括12960顆PPE核心和103680顆SPE核心,總計116640顆核心。

核心數目

在超級計算機500強名單中,走鵑稱有122400顆核心。關鍵在於要知道哪些是核心被算在其中。

13824顆Opteron核心 + 116640 Cell核心 = 130464顆核心用於計算節點和操作節點。這一數據比500強中提到的稍大一些。

6120個Opteron晶片(雙核)+ 12240個PowerXCell 8i晶片(9核)= 122400顆核心

具體技術

1:納米技術。

2:核聚變、雷射技術。

3:磁重聯技術

4:愛滋病毒

5:暗物質

6:銅反應

7:流體動力學

突破障礙

IBM下一代計算系統研發部門副主管比亞·達瓦里說,“走鵑”是世界上第一台突破 “Petaflop障礙”的計算機。 長久以來,每秒1000萬億次的Petaflop計算速度一直是科學家和技術人員致力突破的目標。“走鵑”因此被看作是計算機發展史上的重要里程碑。

用途

“走鵑”將從IBM實驗室搬至新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗所。 洛斯阿拉莫斯國家實驗所主管麥可·阿納斯塔西奧說,前6個月內,“走鵑”將用於與飛彈測試等無關的非機密計算。6個月後,“走鵑”75%左右的工作都將涉及飛彈測試和其它機密任務。

武器專家對“走鵑”的高速計算能力寄予厚望。達戈斯蒂諾說,這將幫助武器專家模擬核彈頭爆炸時的情況和測算核彈頭老化信息,是“確保我們(核武)庫安全的”重要工具。

“走鵑”還將極大地方便科學研究。超級計算機方面專家認為,“走鵑”可以在數小時內完成其它計算機3個月的計算量,研究人員可以在輸入問題後瞬間得到答案,之前無法操作的實驗也可藉助“走鵑”實現。阿納斯塔西奧說,科學家可以利用“走鵑”從事不涉密研究。他展望說,科學家可以用“走鵑”輔助研製愛滋病疫苗、檢測纖維素乙醇化學性質、探索宇宙起源等。

特點

“走鵑”採用了一系列專門針對遊戲和商業的技術,包括用於Play Station 3遊戲機的Cell寬頻引擎和AMD x86處理器。“走鵑”擁有130536個計算核心,包括12960顆Cell引擎的116640個PPE和SPE核心,以及6948顆雙核AMD Opteron處理器。“走鵑”是全球第一台採用Cell處理器的混合式超級計算機,但也因此需要三種不同的編程工具,以確保不同核心同時高效率運行。

除此之外,“走鵑”擁有80TB記憶體、57英里光纖、3456個Tri-Blade節點,每個節點由兩台BladeCenter QS22刀片式伺服器和一台LS21刀片式伺服器組成,分別配置4顆Cell和2顆Opteron,兩種處理器使用PCI-E電纜連線在一起。“走鵑”占用了288個IBM BladeCentre機架,總占地面積約為6000平方英尺。IBM主管下一代計算機系統技術的副總裁比吉安·迪瓦里(Bijan Divari)表示,“走鵑”的構造方式與人腦類似。

全球著名超級計算機

超級計算機通常是指由數百數千甚至更多的處理器組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型複雜課題的計算機。

超級計算機具有很強的計算和處理數據的能力,主要特點表現為高速度和大容量。

名稱

所屬國家

所處位置

排名

配置

泰坦超級計算機

美國

田納西州橡樹嶺國家實驗室

2012第1名

200個機櫃、18688個節點,AMD Opteron 6274處理器,700TB記憶體

紅杉超級計算機

美國

勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室

2012第2名

96個機櫃,160萬個處理器,1.6TB記憶體

京超級計算機

日本

神戶理化學研究所

2012第3名

68544顆八核心SPARC64CPU,548352個核心

天河一號超級計算機

中國

天津國家超級計算機中心

2012第8名,2011第2名,2010第1名,2009第5名

103個機櫃,1024個節點,262TB記憶體,2PB存儲量

曙光星雲超級計算機

中國

深圳國家超級計算機中心

2011第4名

4640個計算單元,9280顆通用CPU,4640顆專用GPGPU

美洲虎超級計算機

美國

田納西州橡樹嶺國家實驗室

2011第3名,2009第1名

180000個處理器,32TB記憶體,10PB檔案系統,45000個晶片

走鵑超級計算機

美國

紐約波基普西的實驗室

2009第2名

3456個節點,80TB記憶體,57英里光纖

海妖超級計算機

美國

田納西大學國家計算科學研究院

2009第3名

10萬個AMD雙核皓龍處理器

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