“纯中国”超级计算机凭借93PFLOPS赢得了TOP500世界冠军

“中国制造”超级计算机凭借93PFLOPS赢得了TOP500世界冠军，总性能首次超过美国

016年6月20日，高性能计算机（HPC）技术国际会议“ ISC High Performance 2016”在德国法兰克福开幕. 开幕式上宣布了超级计算机处理性能排名“ TOP500”. 中国国家超级计算中心无锡中心的“神威太湖之光”排名世界第一，因为它在LINPACK基准测试中达到了93 PetaFLOPS（图1，英文发布信息）. 该计算机的性能大大超过了“天河2”（33.86PFLOPS），后者曾六次获得冠军. 这次，天河2号排名第二，理化所的“北京”排名第五.

图1“神威太湖之光”获得第一名

中间是中国国家超级计算机无锡中心的傅浩环. 右边是演示者-劳伦斯·伯克利国家实验室副主任霍斯特·西蒙.

Tianhe 2使用Intel的Xeon和Zhiqiang Phi（Xeon Phi）处理器，而Shenwei Taihu Light使用中国自行开发的处理器“ SW26010”. 工作频率为1.45GHz. 计算机采用分级结构. 一台处理器构成一个节点，256个节点构成一个超级节点，四个超级节点构成一个机柜. 整个系统由40个机柜组成（图2）. 节点总数为4096万. 内核总数为10,649.60万，超过了1000万. 每个节点的处理性能为3TFLOPS. 从理论上讲，该系统的总体峰值性能可以达到125.4PFLOPS.

图2神威太湖之光摘要

田纳西大学教授杰克·东加拉（Jack Dongarra）发布了介绍该系统的报告.

内存容量为1.31PB. 节点之间的连接技术是中国自主开发的. 功耗为15.37MW，每单位功耗的处理能力为6GFLOPS / W，功率效率高. 这次根据TOP500的测量结果计算并比较了超级计算机的单位功耗性能的“ Green500”，而神威太湖之光在Green500列表中排名第三.

在ISC 2016大会上，神威太湖光因安装了多个实用应用程序而获得很高的评价. 在获得戈登·贝尔奖的六名最终候选者中，APP授予了卓越HPC称号，其中三人是系统上的仿真软件，其中两人已经连续获得了30P〜40PFLOPS（英语）的处理性能. “目前，制造业中使用的CAD，CAE，生命科学神威蓝光超级计算机，大数据分析和其他APP已开始运行. 本地客户已经能够使用它，而制造业则使用了更多的东西，例如汽车和轮船”（中国傅浩环，无锡超级计算中心）.

但是，也有人认为，由于不同的APP，该超级计算机的性能也会有所不同. “无法执行单精度（32位）和半精度（16位）操作. 如果将其用于不需要高精度操作的深度学习，则GPU更适合”（一位大学教授）. “就FLOPS / Byte（表示单位传输速度的性能）而言，英特尔的Knights Landing（第二代Celeron Phi）为7.2，而Tianhuguang的内存传输速度较慢，值为22.4，这更加着重于计算. 这不是很令人满意”（田纳西大学教授杰克·东纳拉（Jack Dongarra）. 如果它是需要与内存交换大量数据的APP，则性能可能会大大降低.

该处理器和神威太湖之光的开发商是中国并行计算机工程技术研究中心（NRCPC）. 2011年，研究中心使用上一代处理器开发了超级计算机“神威蓝光”. 其性能为796TFLOPS.

从这款TOP500的结果来看，中国超级计算机的快速发展非常引人注目. 中国生产的超级计算机数量从上次（2015年11月）的109台增加到167台，超过了美国（165台），排名第一. 第三名是日​​本（29个单位），第四名是德国（26个单位）. 在开幕式上披露的长期变化数据还显示，进入TOP500的中国超级计算机的数量近年来显着增加（图3）. 总绩效的增长也超过了其他国家神威蓝光超级计算机，并且首次超过美国，位居世界第一（图4）

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