超级计算机TOP500结束GPU与CPU之争

　　超级计算机TOP500结束GPU与CPU之争
　　作者：磐石之心
　　2009年11月16日，TOP500.org公布了第34届全球超级计算机500强排行榜。作为每年两次的全球超级计算机盛会，各方焦点都汇聚于此，也许你不关心IT，不关心技术，但你一定关心自己的生活，那么无论是从科研还是从国防上来讲，超级计算机TOP500你都需要了解一些。                                   天河一号超级计算机
　　笔者与很多人一样，对2009年的第二次排名投入了极大的关注，虽然当今年5月份TOP500的头榜中，很多超级计算机的座次已定，但在不久之后坊间却流传着一则让人期盼的消息——我国首台千万亿次超级计算机系统 “天河一号”研制成功，这也是我国续美国之后，世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。而让这台超级计算机成功进入TOP500前五名的并不是我们一贯认为的庞大的CPU组合，而是得益于先进GPGPU方案。这的确让人感到震惊！
　　业界一直以来都在争论PC的未来是GPU还是CPU，还是”CPU+GPU”，各方都有不同的见解。那么，到底“天河一号”是如何利用GPU方案进入前五的呢？
　　据悉， “天河一号”中拥有6144颗处理器，可以提供200万亿次的计算性能，但作为千万亿次的超级计算机，这样的成绩显然有些名不副实。其实“天河一号”最关键的部分是采用了
　　超级计算机TOP500结束GPU与CPU之争
　　作者：磐石之心
　　2009年11月16日，TOP500.org公布了第34届全球超级计算机500强排行榜。作为每年两次的全球超级计算机盛会，各方焦点都汇聚于此，也许你不关心IT，不关心技术，但你一定关心自己的生活，那么无论是从科研还是从国防上来讲，超级计算机TOP500你都需要了解一些。超级计算机TOP500结束GPU与CPU之争 - 磐石之心 - 磐石之心看Business                                   天河一号超级计算机
　　笔者与很多人一样，对2009年的第二次排名投入了极大的关注，虽然当今年5月份TOP500的头榜中，很多超级计算机的座次已定，但在不久之后坊间却流传着一则让人期盼的消息——我国首台千万亿次超级计算机系统 “天河一号”研制成功，这也是我国续美国之后，世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。而让这台超级计算机成功进入TOP500前五名的并不是我们一贯认为的庞大的CPU组合，而是得益于先进GPGPU方案。这的确让人感到震惊！
　　业界一直以来都在争论PC的未来是GPU还是CPU，还是”CPU+GPU”，各方都有不同的见解。那么，到底“天河一号”是如何利用GPU方案进入前五的呢？
　　据悉， “天河一号”中拥有6144颗处理器，可以提供200万亿次的计算性能，但作为千万亿次的超级计算机，这样的成绩显然有些名不副实。其实“天河一号”最关键的部分是采用了2560颗AMD HD4870x2 GPU，GPU计算虽然在广泛性上不如CPU，但只要环境适宜，GPU将展现出远超CPU的计算能力，这在“天河一号”中已经得到了印证。2560颗AMD HD4870x2 GPU的帮助，“天河一号”超级计算机的峰值性能达到了1.206PFlops，Linpack测试性能超过0.5603PFlops，可以说AMD的GPU为“天河一号”贡献了超过80%的计算性能。
　　在TOP500排行榜中，近年来凭借PowerXCell+AMD皓龙处理器组合而一直霸占榜首位置的IBM“Roadrunner”(走鹃)超级计算机让出了榜首位置， “Jaguar”(美洲虎)以1.759PFlops的成绩取而代之登上榜首，而其峰值性能更是达到了2.331PFlops。而IBM“Roadrunner”(走鹃)超级计算机则以4%的性能差距跌落第二。
　　在这半年的时间内，Cray打造的“Jaguar”(美洲虎)性能就猛增了70%，在原有设备的基础上相获得如此大幅度性能提升的秘密在于AMD今年6月份发布的“Istanbul”六核皓龙处理器。在配备AMD发布的六核“Istanbul”皓龙2435处理器（主频2.6GHz、单颗浮点性能10.4GFlops）后，“Jaguar”(美洲虎)的核心数从129600个增至224162个(核心数量提高了73％)，且每核心搭配2GB内存，每个完整的计算节点由12个处理核心和16GB共享内存组成，整套系统拥有300TB内存、10PB(10000TB)硬盘。
　　其实对于Cray来说，这样的结果早就是预料之中的。在今年六月份AMD的六核皓龙处理器发布的同时，Cray和橡树岭就表示在那次测试中，他们并没有将“Jaguar”(美洲虎)的计算能力浪费在Linpack上，而是迅速投入到了实际科学应用中。因为当时就算“Jaguar”(美洲虎)能够超越IBM的“Roadrunner”(走鹃)，优势也不明显，还不如耐心等待半年，给世界一个大大的意外。看来当时Cray和橡树岭就已经准备利用AMD六核皓龙处理器带给全世界一个惊喜。
　　在本次的超级计算机500强排行中，排名前五位的系统中有四个都是依靠AMD来提供创纪录的性能，其中还包括最近升级的Cray XT5系统“Kraken”，由此可见AMD在超算领域中的上层地位依然牢固。明年第一季度，AMD又将向HPC客户提供全球首个8核心和12核心x86皓龙处理器，倍增的计算密度以及多性能处理能力、四通道DDR3内存与全新的AMD-P 2.0和AMD-V 2.0特性将使得人们倍加期待。
　　而通过“天河一号”的GPGPU方案， AMD领先的ATI Stream技术也展现在了全世界面前，这对于今后GPGPU方案和HPC性能大幅提高提供了契机。“天河一号”借助GPU而不主要依靠CPU打入超级计算机TOP500,这足以为GPU和CPU谁将主导PC未来的争论画上个句号。未来，也许一台基于AMD处理器和AMD GPU的PC，就能让你体验到HPC高速计算和超高视觉体验。我想这个时代已经离我们不远了。
　　，GPU计算虽然在广泛性上不如CPU，但只要环境适宜，GPU将展现出远超CPU的计算能力，这在“天河一号”中已经得到了印证。5120颗AMD HD4870显卡的帮助，“天河一号”超级计算机的峰值性能达到了1.206PFlops，Linpack测试性能超过0.5603PFlops，可以说AMD的GPU为“天河一号”贡献了超过80%的计算性能。
　　在TOP500排行榜中，近年来凭借PowerXCell+AMD皓龙处理器组合而一直霸占榜首位置的IBM“Roadrunner”(走鹃)超级计算机让出了榜首位置， “Jaguar”(美洲虎)以1.759PFlops的成绩取而代之登上榜首，而其峰值性能更是达到了2.331PFlops。而IBM“Roadrunner”(走鹃)超级计算机则以4%的性能差距跌落第二。
　　在这半年的时间内，Cray打造的“Jaguar”(美洲虎)性能就猛增了70%，在原有设备的基础上相获得如此大幅度性能提升的秘密在于AMD今年6月份发布的“Istanbul”六核皓龙处理器。在配备AMD发布的六核“Istanbul”皓龙2435处理器（主频2.6GHz、单颗浮点性能10.4GFlops）后，“Jaguar”(美洲虎)的核心数从129600个增至224162个(核心数量提高了73％)，且每核心搭配2GB内存，每个完整的计算节点由12个处理核心和16GB共享内存组成，整套系统拥有300TB内存、10PB(10000TB)硬盘。
　　其实对于Cray来说，这样的结果早就是预料之中的。在今年六月份AMD的六核皓龙处理器发布的同时，Cray和橡树岭就表示在那次测试中，他们并没有将“Jaguar”(美洲虎)的计算能力浪费在Linpack上，而是迅速投入到了实际科学应用中。因为当时就算“Jaguar”(美洲虎)能够超越IBM的“Roadrunner”(走鹃)，优势也不明显，还不如耐心等待半年，给世界一个大大的意外。看来当时Cray和橡树岭就已经准备利用AMD六核皓龙处理器带给全世界一个惊喜。
　　在本次的超级计算机500强排行中，排名前五位的系统中有四个都是依靠AMD来提供创纪录的性能，其中还包括最近升级的Cray XT5系统“Kraken”，由此可见AMD在超算领域中的上层地位依然牢固。明年第一季度，AMD又将向HPC客户提供全球首个8核心和12核心x86皓龙处理器，倍增的计算密度以及多性能处理能力、四通道DDR3内存与全新的AMD-P 2.0和AMD-V 2.0特性将使得人们倍加期待。
　　而通过“天河一号”的GPGPU方案， AMD领先的ATI Stream技术也展现在了全世界面前，这对于今后GPGPU方案和HPC性能大幅提高提供了契机。“天河一号”借助GPU而不主要依靠CPU打入超级计算机TOP500,这足以为GPU和CPU谁将主导PC未来的争论画上个句号。未来，也许一台基于AMD处理器和AMD GPU的PC，就能让你体验到HPC高速计算和超高视觉体验。我想这个时代已经离我们不远了。