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超级计算机TOP500结束GPU与CPU之争  

2009-11-19 10:12:56|  分类: 磐石之心IT研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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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。

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