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    作者:徐鹏

    揭秘太湖之光:纯国产如何称雄TOP500?

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论

    初识“太湖之光”

      事实上,今年的ISC并非是神威家族的首秀,2011年曾经有一个神威蓝光系统,被安装在济南的国家超级计算中心,当时在TOP500上排名第14,所使用的申威SW1600是第三代16核芯片。上线五年之后,在863计划的支持下,中国国家并行计算机工程技术国家研究中心(NRCPC)推出了更强大的申威SW26010处理器,帮助太湖之光夺取了冠军。

      太湖之光搭载申威26010众核处理器,运行速度超过10亿亿次/秒,峰值性能12.54亿亿次/秒,持续性能达到9.3亿亿次/秒,功耗比达到每瓦特60.51亿次运算。与天河二号相比,持续计算速度提升了近3倍,测试功耗却更低(15371KW,天河二号为17808KW)。在Linpack测试中,太湖之光用4个小时就完成了天河二号20多个小时才能完成的运算任务。

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    申威26010处理器,主板为双节点(图片来自Jack Dongarra)

      太湖之光的整机效率达到74.16%,相比之下泰坦为65.19%、天河二号为55.83%,这在性能愈强、规模愈大的情况下,是很不容易的。性能功耗比方面,太湖之光的成绩为6G/W,泰坦为2.143G/W,天河二号为1.95G/W。此外,太湖之光在Green500也跻身三甲,考虑到排在前两位的超算搭载的是低功耗英特尔E5,因此这一成绩值得肯定。

      整体来看,太湖之光的架构应该是沿用了蓝光的MPP(大规模并行处理)分布式方案,更符合传统的HPC应用,效率更高。太湖之光由40个计算机柜组成,每个机柜有4个SuperNode(256个节点组成),共拥有40960个节点,每个节点单CPU有260个核心,主板为双节点设计,每个CPU固化的板载内存为32GB DDR3-2133。

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    太湖之光机柜组成(图片来自Jack Dongarra)

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    可嵌入四块双节点主板,正反各两块(图片来自Jack Dongarra)

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    超级节点Supernode(图片来自Jack Dongarra)

      此外,太湖之光运行的是基于Linux的Sunwei Raise OS 2.0.5操作系统,配有兼容众核的编译器,支持Fortran、C/C++、OpenACC 2.0等语言,以及神威OpenACC编译工具。互联方面,其选择了PCI-E 3.0物理链路,软件协议是自主的Sunway Network。在PCI-E嵌入的交换芯片会被当作虚拟网卡使用,这就使得各节点有了独立的IP。

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    太湖之光软件堆栈(图片来自Jack Dongarra)

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    太湖之光互联架构(图片来自Jack Dongarra)

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    太湖之光整体布局(图片来自Jack Dongarra)

      至于机房摆放,太湖之光采用了两侧各20个计算机柜和存储机柜、中间单列网络系统机柜的布局,占地面积605平方米。

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