超级计算机的相关知识

超级计算机的相关知识,第1张

什么是超级计算机
超级计算机通常是指卜闭由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。为了帮助大家更好的理解超级计算机的运算速度我们把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。
随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。我国现阶段超级计算机拥有量为22台(中国内地19台,香港1台,台湾2台),居世界第5位,就拥有量和运算速度在世界上处于领先地位,但就超级计算机的应用领域来说我们和发达国家美国、德国等国家还有较大差距。


超级计算机技术
超级计算机技术已不再是一个新鲜的话题,美国IBM、日本NEC、中国曙光都有推出自己的超级计算机,但比较而言,以美国两院院士、“世界超级涡轮式刀片计算机之父”陈世卿博士为首的专家团队回归祖国后研发出的超级计算机仍然具有绝对的优势。
新一代的超级计算机采用涡轮式设计,每个刀片就是一个服务器,能实现协同工作,并可根据应用需要随时增减。单个机柜的运算能力可达4608千亿次/秒,理论上协作式高性能超级计算机的浮点运算速度为100万亿次/秒,实际高性能运算速度测试的效率搜枝高达8435%,是名列世界最高效率的超级计算机之一。


超级计算机技术
超级计算机技术已不再是一个新鲜的话题,美国IBM、日本NEC、中国曙光都有推出自己的超级计算机,但比较而言,以美国两院院士、“世界超级涡轮式刀片计算机之父”陈世卿博士为首的专家团队回归祖国后研发出的超级计算机仍然具有绝对的优势。
新一代的超级计算机采用涡轮式设计,每个刀片就是一个服务器,能实现协同工作,并可根据应用需要随时增减。单个机柜的运算能力可达4608千亿次/秒,理论上协作式高性能超级计算机的浮点运算速度为100万亿次/秒,实际高性能运算速度测试的效率搜枝高达8435%,是名列世界最高效率的超级计算机之一。

通过先进的架构和设计,它实现了存储和运算的分开,确保用户数据、资料在软件系统更新或CPU升级时不受任何影响,保障了存储信息的安全,真正实现了保持长时、高效、可靠的运算并易于升级和维护的优势。

截止2020年,全球最快的超级计算机在美国。中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分列三、四名。

2019年6月17日上午,第53届全球超算TOP500名单在于德国法兰克福举办的“国际超算大会”(ISC)上发布。部署在美国能源部旗下橡树岭国家实验室及利弗莫尔实验室的两台超级计算机“顶点”(Summit)和“山脊”(Sierra)占据前两位。

Summit超算系统由4608台计算服务器组成,每个服务器包含两个22核Power9处理器(IBM生产)和6个Tesla V100图形处理单元加速(NVIDIA生产)。Summit还拥有超过10PB的存储器,配以快速、高带宽的路径以实现有效的数据传输。浮点运算能力可达每秒高达20亿亿次(200PFlops)。

Summit超级计算机是IBM计划研发的一款超级计算机,其计算性能将超过中国TaihuLight超级计算机。预计将在2018年初提供给美国能源部橡树岭国家实验室,计算性能比原定指标提升四分之一以上。
发展历程收起
2013年6月起,中国超算长期蝉联第一,美国的超级计算机再未问鼎全球超算top500榜单。而Summit的问世让这一宝座终易主。
1988年,ORNL的科学家们完成了首次G浮点(gigaflops)运算,1998年完成了首次T浮点(teraflops)运算,2008年完成了首次P浮点(petaflops)运算,2018年又完成了首次exaops计算。
超级计算机Summit的发布让美国向“2021年交付E级超算”的目标又迈进了一步。它将在能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全等方面带来深远影响,助力科学家们在未来应对更多新的挑战,促进科学发现和激发科技创新
中国计划于2020年推出首台E级超算;美国能源部启动了“百亿亿次计算项目(Exascale Computing Project)”,希望于2021年至少交付一台E级超算,其中一台的名字为“极光(Aurora)”,初步规划峰值运算能力超过每秒130亿亿次,内存超过8PB,系统功耗约为40MW。
欧盟预计于2022年—2023年交付首台E级超算,使用的是美国、欧盟处理器,架构有可能类似ARM;日本发展E级超算的“旗舰2020计划”由日本理化所主导,完成时间也设定在2020年。
工作原理收起
这台让美国重夺世界第一的Summit超算系统由4608台计算服务器组成,每个服务器包含两个22核Power9处理器(IBM生产)和6个Tesla V100图形处理单元加速(NVIDIA生产)。Summit还拥有超过10PB的存储器,配以快速、高带宽的路径以实现有效的数据传输。
凭借每秒高达20亿亿次(200PFlops)的浮点运算速度峰值,Summit的威力将是ORNL之前排名第一的系统Titan的8倍,相当于普通笔记本电脑运算速度的100万倍,比之前位于榜首的中国超级计算机“神威?太湖之光”峰值性能(每秒125亿亿次)快约60%。
为了给客户提供很高的I/O吞吐量,率很高,节点将使用Mellanox公司的双轨InfiniBand EDR连接以无阻塞胖树架构互联。
性能数据收起
Summit超级计算机采用IBM Power9微处理器和NVIDIA Volta GPU进行数学协同处理。Summit的前身Titan超级计算机,拥有超过18000个节点,而Summit将有约3400个节点。每个节点将拥有至少500GB相干内存,以及800GB非易失性内存。
Summit超级计算机原定计算性能是150petaflops,交付性能达到200petaflops。中国的TaihuLight超级计算机性能指标是93 petaflops,峰值性能是1245petaflops。IBM这款超级计算机交易据说价值325亿美元。
产品应用收起
建成后,Summit将可以解决一些世界上最紧迫的计算挑战。
国内现在同时启动了三大百亿亿次超算研发,分别是国防科大/天津超算中心的天河三号、中科曙光的E级超算以及江南所/济南超算中心的神威E级。以上三套百亿亿次超算中,有一条要求是共同的,那就是核心处理器必须是国产的,神威?太湖之光上已经用了国产申威SW26010处理器。

服务器(Server)指一个管理资源并为用户提供服务的计算机,通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。相对于普通PC来说,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。
广义的服务器,就是承担着某些功能的机器,比如打印服务器,也许就是安装并共享了打印机;文件服务器,也许就是设置了几个文件夹的共享,如此类推
如果不注重什么稳定性、安全性、性能等要求,普通的机器只要承担了服务功能,也可以认为是服务器

没听说过用单独的计算机。一般都是整组整组的服务器组成。
超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。 随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。我国现阶段超级计算机拥有量为22台(中国内地19台,香港1台,台湾2台),居世界第5位,就拥有量和运算速度在世界上处于领先地位,但就超级计算机的应用领域来说我们和发达国家美国、德国等国家还有较大差距。如何利用超级计算机来为我们的工业、科研和学术等领域服务已经成为我们今后研究发展的一个重要课题。超级计算机是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。我国超级计算机及其应用的发展为我国走科技强国之路提供了坚实的基础和保证。 作为高科技发展的要素,超级计算机早已成为世界各国经济和国防方面的竞争利器。经过我国科技工作者几十年不懈地努力, 我国的高性能计算机研制水平显著提高,成为继美国、日本之后的第三大高性能计算机研制生产国。

CPU : 酷睿2 e2200/主频220Ghz/1M缓存/FBS 800MHz/775针
主板: G31+ICH7芯片/1333Mhz前端总线/最高达4GB DDR2 800
内存: 金士顿(kingston)/2GB/DDR2/800Mhz
硬盘: 希捷/160GB/SATA2串口/7200转/8M缓存
机箱: 1U + 300W服务器专用电源
当然了,你机箱可以选一个塔式的,上面这样配置,硬件你到电脑城或者你熟悉的硬件商那里估计1600-1800就可以拿到了

天河二号,用了有32000颗Ivy Bridge处理器和48000个Xeon Phi,总计有312万个计算核心

系统的整体功耗为176 MW,加上冷却系统整体功耗将高达24MW,即每小时用电24万度

天河二号由170个机柜组成,包括125个计算机柜、8个服务机柜、13个通信机柜和24个存储机柜,占地面积720平方米,内存总容量1200T,存储总容量11PB,最大运行功耗178兆瓦。


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