性能还是能效？是谁引发TOP500的热点

　　在IDC年初的一份报告中显示，从2002年至2007年，全球高性能计算服务器市场的销售收入增长了134%，复合年增长率为18.8%。到2011年，全球高性能计算服务器市场的销售收入将达到150亿美元。因此，全球高性能计算服务器市场将呈现高速稳定的发展趋势，高高性能计算不再是高密度集群等高端应用领域的专属，个人高性能计算市场也长出了萌芽……

　　作为高性能计算领域每年度的重要大事，由美国田纳西州立大学、美国劳伦斯伯克利国家实验室和德国曼海姆大学联合推出的高性能计算TOP500排行榜于上周正式推出。这是2008年度上半年推出的，同时也是TOP500排行旁第31次发榜。

　　从榜单来看，近日由IBM研发的超级计算机Roadrunner以突破千万亿次浮点超越“蓝色基因”，这也是近4年来，基于Power处理器的蓝色基因/L首次没有摘得TOP500的桂冠。IBM蓝色基因/L和蓝色基因/P分获二三名，而Sun和Cray的超级计算机凭借326万亿次和每秒205万亿次的浮点性能获得四五名的优异成绩。

　　纵览本次超级计算机TOP500排行榜，不难发现几个亮点：性能突破千万亿次、能效比首次现身TOP500。

关键词一：千万亿次

　　荣登本次TOP500榜单的IBM Roadrunner，最高性能达到1.026PFlops，峰值性能约1.37578PFlops，正式宣告高性能计算正式进入千万亿次级别。

　　坐落于美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的Roadrunner是IBM最新研制的一代超级计算机，基于IBM QS22刀片服务器的系统，是全球首台采用混合架构的超级计算机，其造价更是高达1.33亿美元。IBM Roadrunner采用了应用于Sony PS3游戏机的Cell和x86架构的AMD双核皓龙处理器，系统则采用Linux操作系统。该超级计算机共拥有130536个计算核心，包括12960颗PowerXCell 8i芯片的116640个PPE和SPE核心，以及6948颗AMD 皓龙处理器。在系统中，皓龙处理器负责标准的运算处理如文件系统的I/O，而PowerXCell 芯片主要加速数学和CPU密集型运算。

　　驱动千万亿次高性能计算机诞生的因素很多，主要都是用于科学研究、天文物理和国家安全等多方面的用途。

　　在解决能源问题方面，千万亿次超级计算机可以帮助有效解决这一问题。比如研究比较多的等离子物理学里面核聚变的研究，高性能计算机的作用是可以在电站的发电设备建造之前对反应过程进行大规模的模拟，是未来利用核聚变能量的关键，综合计算机能力至少增长1000~10000倍，既1至100Pflops。

　　而在跟人们生活最为密切的气象气候模拟方面，千万亿次超级计算机也可以对未来百年或者更长的时间内地球环境的变化进行模拟。当然，对于地震的预测，千万亿次高性能计算机也会在此领域发挥优势，可进一步研究如何预测地震的发生，从而减轻地震带来的危险。但预计未来处理地震数据所需的计算资源大概为1000Pflops。

　　事实上，千万亿次超级计算机将被用于更重要的一个应用领域——国家安全。国家安全是各个国家政府密切关注的，首先是核模拟和核武库管理，核模拟过程已经从二维模型和解决方案向三维模型和解决方案演变，需要计算资源增长1000倍以上。再一个就是，信号情报，超级计算在信号情报任务方面主要有两个用途，情报处理和情报分析，该领域对计算能力的需求是无止境的。

　　对于千万亿次高性能计算机的研究，不仅是美国和日本给与了强大的关注，我国在千万亿次的投入和产出效果也取得了一定的进步。863计划信息技术领域围绕国家重大工程、重大行业应用和经济发展迫切需求，设立了“高效能计算机及网络服务环境”重大项目，这也就使我国进入千万亿次机研究行列。据了解，我国将在2010年计划研制出第一台千万亿次高性能计算机。