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重绘超级计算版图

2006-7-25 17:14:09

  人们对于速度极限的追逐注定了在超级计算机领域,无论是技术上的新陈代谢,还是主角的更迭,都有着理直气壮的理由

  13年之后,全球超级计算机TOP 500排行榜依然是世界顶尖级别计算能力的展示舞台。

  当德国曼海姆大学的Hans Meuer、美国国家能源研究部门超级计算机中心的Erich Strohmaier与Horst Simon、以及美国田纳西大学的Jack Dongarra第27次共同发布这一排名的时候,全球超级计算机领域的势力范围也预示着将被再次划分。

  老明星的告别演出

  在最新的TOP500榜单上,著名的ASCI Red已经排到了榜单的最末尾。而就在1996年,它曾经因为是世界上第一台每秒运算能力超过万亿次的超级计算机而声名大噪;几年前,它还多次蝉联了这一榜单的头把交椅,直到2000年6月,才被ASCI White所取代,然而今天,排名在TOP500之内的计算机,基本要求就是每秒运算能力要超过万亿次。

  尽管ASCI Red的主人桑地亚国家实验室主任Bill Camp多次表示:“ASCI Red超级计算机具有最好的可靠性,它的寿命、价格和性能在超级计算中达到了最高的水平”,但就在TOP500排名公布之后不久,这台超级计算机的主人们还是决定让它退役,因为尽管使用年限不长,在高科技水平,尤其是超级计算机计算能力水平能力日新月异的今天,它所采用的体系架构和设计标准,已经显得非常陈旧。

  退出历史舞台的不仅仅是声名赫赫的ASCI Red,还有许多其他面孔。随着超级计算机的能力提升速度像超越“摩尔定律”的速度那样飞速发展,要在TOP500排名中保留自己的位置变得越来越难,每年发布两次的TOP500强排名有将近220台超级计算机被新的更快的计算机从名单中挤掉,比如ASCI Red的替代者ASCI White,在称雄了世界500强头把交椅两年时间之后,也被剔除在了百名开外。

  根据权威机构的统计,自从2001年11月以来,要在这个名单中保留一席之地的最低性能,提高了42%.比如,在1998年11月份发表的排行榜上,只有一台超级计算机的运算速度超过了每秒一万亿次的大关,但现在,所有系统都突破了这一数值;而在6月下旬发布的最新排行榜上,即使是运算速度最慢的超级计算机,其性能也已经超过了1993年6 月份发表的排行榜上所有系统的计算能力总和。

  新霸主

  就在英特尔的ACSI Red即将被人们遗忘的时候,IBM的庞然大物Blue Gene/L已经成为了超级计算领域新的霸主。自从2004年11月以来,Blue Gene/L就一直以较大的领先优势稳稳占据着世界头号超级计算机的位置。这场景和前几年一直称霸TOP500的“地球模拟器”颇为类似。

  只是当年以70.72 Teraflops(1 Teraflops表示每秒钟可完成1万亿次浮点计算)的性能名列第一的Blue Gene/L,今天的性能已经达到了280.6Teraflops.与此同时,安装在美国能源部劳伦斯·利弗莫尔(Lawrence Livermore)国家实验室的这台超级计算机霸主还在不停的建造当中,而这个野心勃勃的计划目标是创造另一个高性能计算发展的里程碑:即设计出性能为1Pflops(即1000Teraflops)的超级计算机。据估计,要达到这一目标需要一百万个目前最先进的处理器同时高效运转。

  而榜上排名第二的另外一台超级计算机Blue Gene/W,则要相对简单得多,被称为世界上第一台可以被私人拥有的超级计算机Blue Gene/W,尽管同属于IBM的“蓝色基因”计划,但体积更小,性价比也更高。

  难怪IBM公司超级电脑部门的发言人Steve Conway在提到Blue Gene/W时会说出这一番话:“拥有了Blue Gene/W这样的超级计算机,你就可以在其它领域具有强大的力量,这主要取决于你从事的研究领域和需要解决的问题。”来自分析机构Quandt Analytics公司的分析师Stacey Quandt也表示:“IBM公司的BlueGene/W超级计算机的速度和性能使得它迅速地被采用,这台超级计算机较小的体积是吸引用户的主要因素。”

  重绘版图

  同时,一张TOP500的榜单,也是各大IT公司比拼技术实力和财力的舞台,因为超级计算机不仅是烧技术,也是烧钱的行业。

  假如从部署厂商的品牌方面来看,IBM是最大的赢家,几年前开始推行的“Blue Gene”计划取得了完美的成功。不仅是超级计算领域计算能力方面的领头羊,也是数量方面的领头羊—在新的500强名单中,占据了239席,尽管惠普紧随其后,排在第二位,但是后者的计算能力总和却远远不如前者,目前排名前三的超级计算机都是由IBM制造的。

  而从2004年开始,Sun在这一领域的表现一直每况愈下,现在依旧没有好转。它只有一台与NEC合作的超级计算机进入了这份榜单,自己也从世界上最大的超级计算机供货商之一,退居到了最先进计算技术领域的边缘地带。酷线程技术的出现,不知道能否改变这一状况。

  除部署厂商之外,英特尔则再次证明自己是芯片领域真正的王者。除AMD、IBM等厂商为超级计算机提供了少量CPU,绝大多数的厂商还是选择了英特尔的处理器。而仅仅就在几年前,英特尔还没有出现在这一榜单中。反观AMD,与英特尔的君临天下相比,AMD在这一榜单上的存在仅仅是苦苦挣扎。IDC负责高性能计算业务的副总裁约瑟夫说:“英特尔公司的强劲势头表明,机群系统在高性能计算领域的数量在不断增加。另一个因素是其32位芯片速度的提高,而由于这种芯片的速度已经足够高,许多客户都愿意购买机群系统而不是传统的SMP系统。”

  由于高额的成本,直到今天,超级计算机仍大多服务于各国军方和政府实验室,进行着生命科学、金融建模、流体力学、量子化学、分子动力学、天文学和空间研究以及气候建模等方面的研究。随着研究内容的日益复杂以及各大厂商研发速度的加快,超级计算机的价格在不断下降,运算能力却在成倍上升,因此,随着TOP500榜单的不断变化,不仅仅反映了IT领域的风云变幻,更重要的是,有无数不为我们所知、但意义重大的科学成果正借由超级计算机的速度情结而不断涌现。

  互联网周刊·刘磊
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