全球前五百大超級電腦排行 中國製系統表現亮眼

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世界最快的超級電腦在中國？據專家說法，該套「理論上」全球速度最快的超級電腦座落於深圳，採用 Intel 與 Nvidia 的處理器，除了顯示中國科技實力的上升，也反映了在目前高性能、但功耗相對較低的系統中，繪圖處理器佔據越來越重要的地位。該命名為「星雲(Nebulae)」 的超級電腦，由中國廠商曙光(Dawning Information Industry)的 TC3600 刀鋒伺服器所組成，是第三套打破全球千兆次浮點運算(petaflops)速度紀錄的系統。不過在最新版(在5月31於德國Hamburg舉行的國際超級電腦會議上發表)的全球前五百大超級電腦排行榜(Top 500 Supercomputers)上排名第二。
「星雲」在Linpack測試中的效能表現為每秒1.271 petaflops，略遜於美國能源部旗下橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge Lab)所有之超級電腦「Jaguar」的每秒1.75 petaflop。不過由美國廠商Cray所打造、採用AMD六核心處理器 Istanbul 的「Jaguar」，理論峰值為每秒2.3 petaflops，遜於「星雲」每秒2.98 petaflops的理論峰值。
設置於深圳中國國家超級電腦中心(National Supercomputing Centre)的「星雲」，採用Intel的 X5650 處理器，搭配 Nvidia 的 Tesla C2050 繪圖處理器做為加速器。Intel與Nvidia最新款處理器的結合，是讓該系統具有優異效能的主要因素。而Nvidia繪圖處理器省電表現也較佳，配備了4,640顆Tesla晶片的「星雲」功耗僅2.55MW，低於「Jaguar」的7MW。
根據最新資料，目前全球前五百大超級電腦的平均功耗為397 Kilowatts，平均電源效率則為195 Mflops/Watt，較一年前的150 Mflops/Watt改善不少。在該排行榜上，電源效率最佳的系統都是使用繪圖處理器；而由搭載IBM PowerXCell 8i處理器之刀鋒伺服器組成的「QPace Cluster」，電源效率則為774 Mflops/Watt。
打造「星雲」超級電腦的曙光，是一家成立於1993年、專攻高階電腦的業者；在成立之初，該公司採用Motorola 88000為基礎的系統，運算性能為每秒640 megaflops，該公司最新的4000與5000系列產品，則是採用AMD的Opteron系列處理器。
過去曙光曾透露，該公司未來的系統將採用中國設計的龍芯處理器Loongson 3；該款晶片擁有十六核心、8 Mbytes L2快取記憶體。不過曙光到目前為止還沒發表該新系統。
中國還有另一套設置在天津國家超級電腦中心的系統「天河一號(Tianhe-1)」，其結構也與「星雲」類似；「天河一號」採用成對的AMD繪圖處理器做為加速器，與Intel處理器搭配，目前在全球前五百大超級電腦排行榜上位居第七。「天河一號」的每個節點，都是兩顆AMD繪圖處理器與兩顆Intel Xeon處理器搭配的架構。
「星雲」與「天河一號」的性能表現，讓中國在全球五百大超級電腦排行榜中的已安裝系統性能表現(installed performance)達到9.2%，雖然該數字仍遠低於美國的55.4%，卻超越歐洲與其他亞洲國家。目前在全球前五百大超級電腦中有24套系統是中國所有，與德國並列全球第四，但後者的超級電腦數量卻一直在減少。
至於全球前五百大超級電腦的處理器供應商，仍由Intel獨占鰲頭；總共有408套系統是採用Intel處理器(佔81.6%)，該數字優於半年前的402套(80.4%)。最新資料亦顯示，Intel的最新一代伺服器晶片 Core i7 (代號Nehalem-EP)，在全球五百大超級電腦中的滲透率逐漸上升，進駐系統數達到186台；該數字在六個月前則為95台。
AMD的Opteron則是排名第二的超級電腦常用處理器，佔據其中47套系統(佔有率9.4%)，也高於半年前的42套。IBM的Power系列處理器則排名第三，在其中佔據42套系統(佔有率84%)，較先前的52套系統減少。
四核心處理器在五百大超級電腦中佔據425套系統，剩餘的25套系統才是採用六核心以上處理器；不過後者的滲透速度預計會加快。
以供應商來看，IBM在全球前五百大超級電腦中以198套系統排名第一(佔有率39.8%)，險勝HP的185套系統(37%)；在六個月前，HP則是以210套系統(佔有率42%)領先IBM的186套系統(佔有率37.2%)。另外第三、四、五名供應商則依次為Cray (佔有率4.2%)、SGI (佔有率3.4%)與Dell (佔有率3.4%)。
IBM亦以33.6%的已安裝系統性能表現總值(installed total performance)，勝過HP的20.4%；不過這兩家廠商該項表現數字這次都有退步，六個月前分別為35.1%與23%。另外在全球前五百大超級電腦中，有424套系統是採用叢集架構(cluster architectures)。最多系統採用的互連技術則為Gigabit Ethernet，共有244套；其次為InfiniBand的205套。
(參考原文： China taps Nvidia for world's second biggest computer，by Rick Merritt)