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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(機)組成的、能計算普通PC機和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。為了幫助大家更好的理解超級計算機的運算速度我們把普通計算機的運算速度比做成人的走路速度,那么超級計算機就達到了火箭的速度。在這樣的運算速度前提下,人們可以通過數值模擬來預測和解釋以前無法實驗的自然現象。

超級計算機技術

     超級計算機技術已不再是一個新鮮的話題,美國IBM、日本NEC、中國曙光都已推出自己的超級計算機,但比較而言,以美國兩院院士、“世界超級渦輪式刀片計算機之父”陳世卿博士為首的專家團隊回歸祖國后研發出的超級計算機仍然具有絕對的優勢。

  新一代的超級計算機采用渦輪式設計,每個刀片就是一個服務器,能實現協同工作,并可根據應用需要隨時增減。單個機柜的運算能力可達460.8千億次/秒,理論上協作式高性能超級計算機的浮點運算速度為100萬億次/秒,實際高性能運算速度測試的效率高達84.35%,是名列世界最高效率的超級計算機之一。通過先進的架構和設計,它實現了存儲和運算的分開,確保用戶數據、資料在軟件系統更新或CPU升級時不受任何影響,保障了存儲信息的安全,真正實現了保持長時、高效、可靠的運算并易于升級和維護的優勢。

  2011年6月21日國際TOP500組織宣布,日本超級計算機“京”(K computer)以每秒8162萬億次運算速度成為全球最快的超級計算機。

  由日本政府出資、富士通制造的巨型計算機“K Computer”目前落戶于日本理化研究所,并成功從中國手中奪回運算速度排行榜第一的寶座。以每秒8162萬億次運算速度成為全球最快的超級計算機。 “K Computer”當前運算速度為每秒8千萬億次,而到2012年完全建成時,其運算速度將達到每秒一萬萬億次。“K Computer”比現居第二的中國超級計算機速度快出約3倍,甚至比排名第2至第6的計算機運算速度總和還要快。

超級計算機的應用

  超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機,多用于國家高科技領域和尖端技術研究,是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。

  隨著超級計算機運算速度的迅猛發展,它也被越來越多的應用在工業、科研和學術等領域。我國現階段超級計算機擁有量為22臺(中國內地19臺,香港1臺,臺灣2臺),居世界第2位,就擁有量和運算速度在世界上處于領先地位,但就超級計算機的應用領域來說我們和發達國家美國、德國等國家還有較大差距。如何利用超級計算機來為我們的工業、科研和學術等領域服務已經成為我們今后研究發展的一個重要課題。超級計算機是一個國家科研實力的體現,它對國家安全,經濟和社會發展具有舉足輕重的意義。我國超級計算機及其應用的發展為我國走科技強國之路提供了堅實的基礎和保證。

我國超級計算機現狀

作為高科技發展的要素,超級計算機早已成為世界各國經濟和國防方面的競爭利器。經過我國科技工作者幾十年不懈地努力, 我國的高性能計算機研制水平顯著提高,成為繼美國、日本之后的第三大高性能計算機研制生產國。

  國家863軟件專業孵化器(昆明)基地積極加強與由美國國家工程院院士、美國藝術與科學院院士、世界超級渦輪式刀片計算機之父陳世卿博士領銜的超級計算核心技術和科學家團隊的合作,計劃引進其擁有完全自主知識產權的具有世界領先技術的超級計算機以及相關行業領域的解決方案,利用超級計算機強大的科學計算、事務處理和信息服務能力,借助其提供信息服務的強大引擎或平臺,整合資源,協同作業,解決污染整治對算法、方程、建模、模擬等復雜計算的需求。

世界超級計算機現狀

美國勞倫斯·利弗莫爾(Lawrence · Livermore )國家實驗室內,由IBM設計的藍色基因/L在測試中以每秒 136.8 兆的計算速度記錄一個高峰值之后恢復了最高點。IBM稱,在一次完整的過程中, 系統應該有兩倍的動力,即峰值表現超過 360 teraflops。

  來自德國和美國的研究人員,每年兩次頒布動力最為強大的500個計算機的名單。最近的名單出現在德國海德堡舉行的國際超級計算機會議上。這些高端計算機都是由各種奇特的制造方法完成,而不是由標準成分組成的。盡管這樣,計算機也可以達到一個極高的速度。

  過去兩年,多數接近最高的500個名單的計算機是由普通的電腦硬盤連同新奇的軟件組成。但是現在情況不同了,一些系統開始決定這些排名。舉例來說,現在的冠軍藍色基因/L, 是經過特殊設計的系統,同時合并了空前的 65,536 個人處理器,再加之可升級的模版設計。此系統不但比傳統的系統更有動力而且也比較緊湊避免了供電不足。IBM 的湯姆斯 J 沃森研究中心設計的被稱為BGW的藍色基因機器是本次500名單中的第二名,這進一步說明了此設計理念的正確性。這一系統與藍色基因/ L 的模組設計一樣,只是有較小的處理器并且只可以記錄 91.2 teraflops 峰值處理動力。

  現在,沒有一部在1997年制造的計算機有能力進入最高500名單。高速計算爭霸的戰爭表明:傳統計算機處理器與超級處理器的差別。日本政府最近宣布計劃贊助一部處理速度高達1000 teraflops- 或 petaflop計算機的發展,希望在2010年之前可以面世.

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