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江南计算所SW1600：国产超算“神威蓝光”的“”

电脑杂谈　发布时间：2019-07-05 23:12:01　来源：网络整理

神威计算机图片_神威计算机cpu_神威计算机

超级计算机是什么？可能很都有这样的疑问。其实它的基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异。但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机，能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太次以上。

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志，是计算机中的“战斗机”，因此其计算核心——CPU更是至关重要。

虽然我国的超级计算技术在世界上的排名一直不错。但是计算性能最好的天河二号用的却是英特尔的XeonE5作为主处理器和XeonPhi作为协处理器。其内部交换系统是由中国技术人员设计的，效率只有不到50%，不是自己的核心处理器技术，所以很多地方受制于人，而且安全性也得不到保障。不过值得庆幸的是终于出现了使用国产CPU的的超级计算机——神威蓝光。

酷炫神威蓝光

这台名为“神威蓝光”的计算机2012年9月16日安装在山东省的国家超级计算济南中心。神威系统每秒能进行约1千万亿次运算，在2011年中国高性能计算机TOP100排行榜，排名第二。同时让人印象深刻的是，其总功耗只有1074KW，是天河的功耗4兆瓦的四分之一。神威蓝光LINPACK效率为74%，与当时美国最快的计算机美洲虎超级计算机效率相当。（据说可以玩游戏哦！玩“使命召唤”不知道会不会卡！嘿嘿！）该系统采用8700片申威1600微处理器。

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SW1600正反实物图

①④年推出了多款全新第③代apu处理器，此次③代apu处理器采用了全系压路机+gcn核心架构，全面支持异构体系（hsa）的产品，cpu工艺由之前的③②nm也提升到了更出色的②⑧nm工艺，cpu功耗更低，性能更强。硬件配置方面，处理器全球首发高通骁龙845、三星exynos 9810，都是10nm工艺八核心，四个大核心频率2.8/2.7ghz，四个小核心频率1.7ghz，gpu图形核心分别为adreno 630、mali-g72 mp18。在核心改进方面，由于本次从haswell-ep进化至broadwell-ep属于英特尔架构改进中的“微架构不变,制程工艺更新”的步骤，也就是传说中的“tick”步骤，因此整体核心只是微调，架构方面的改进并不大，包括core和uncore的前端、指令解码、缓存、各种功能单元、总线、接口等，broadwell-ep都基本维持了和haswell-ep一样的设计。

SW1600芯片结构框图

SW1600采用的架构与X86、ARM完全不同，具备16个物理核心(一般台式机上最多才8核)，频率为1GHz，每颗CPU搭配16GB DDR3内存。看到这里可能很有疑问，怎么才1GHz？现在台式机的处理器默认频率都快破4GHz了。其实不能这么比较，申威SW1600C的架构不同于X86和ARM(X86和ARM兼容的软件无法直接在它上面运行神威计算机cpu，这既是一个优点，也是一个缺点。优点是拥有很好的安全性，缺点是软件支持少，需要重新开发。)，而且针对的数据与应用也不同于一般台式机，所以不能单纯从频率来衡量。另外，从上也可以看到，申威SW1600C内部有4个核心组，也就是说每个核心组包含了4个物理核心，由交叉开关来进行动态调节计算负载。

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i9 7980xe在今年台北电脑展发布，正式上市约为10月前后，隶属于skylake-x 架构，拥有18核心36线程规格，l2/l3配比与之前的broadwell-e略有不同，其l3缓存容量为24.75mb，基准频率为2.6ghz，全核满载频率为3.4ghz，turbo 2.0单核频率为4.2ghz，turbo3.0 单核频率为4.5ghz，是目前最强大的消费级处理器。intel酷睿i7-5960x处理器基于原生八核十六线程设计，采用22纳米制程的haswell-e架构，采用全新的lga2011-3接口，默认主频为3.3ghz，可以睿频到3.7ghz，拥有高达20mb三级缓存，热设计功耗为14ow，支持ddr4内存。i97980xe在今年台北电脑展发布，正式上市约为10月前后，隶属于skylake-x架构，拥有18核心36线程规格，其l3缓存容量为24.75mb，基准频率为2.6ghz，全核满载频率为3.4ghz，turbo2.0单核频率为4.2ghz，turbo3.0单核频率为4.5ghz，是目前最强大的消费级处理器。