X86架构的X86历史

1978年6月8日，Intel发布了新款16位微处理器“8086”，也同时开创了一个新时代：x86架构诞生了。x86指的是特定微处理器执行的一些计算机语言指令集，定义了芯片的基本使用规则，一如今天的x64、IA64等。
事实上，8086处理器发布之初并没有获得太多关注，开始也没有被大范围采用，但它在PC业界的地位怎么形容都不为过，这就是因为它带来了x86。它不仅成就了Intel如日中天的地位，也成为了一种业界标准，即使是在当今强大的多核心处理器上也能看到x86的身影。
在30年的发展史中，x86家族不断壮大，从桌面转战笔记本、服务器、超级计算机、编写设备，期间还挫败或者限制了很多竞争对手的发展，让不少处理器厂商及其架构技术成为历史名字，即使有些封闭发展的也难以为继，比如苹果就已经放弃PowerPC了。
当然，我们不能忘了x86-64和EM64T的斗争。2003年，AMD推出了业界首款64位处理器Athlon 64，也带来了x86-64，即x86指令集的64位扩展超集，具备向下兼容的特点。当时Intel也在推行64位技术，但其IA64架构并不兼容x86，只是用在服务器处理器Itanium上。为了和AMD展开竞争，Intel也在2004年推出了自己的64位版x86，也就是EM64T。
对此，AMD和Intel互相指责对方，但无论如何至少推广了64位技术的发展和普及，也让x86技术得以继续发扬光大。加州大学伯克利分校计算机科学教授、RISC发明人之一David Patterson表示：“这证明，x86指令集的d性完全可以拿来对付Intel，所以即使Intel统治了整个市场，其他公司依然可以改变x86的发展方向。”
x86是一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合,X与处理器没有任何关系，它是一个对所有86系统的简单的通配符定义，例如：i386, 586,奔腾(pentium)。由于早期intel的CPU编号都是如8086,80286来编号,由于这整个系列的CPU都是指令兼容的,所以都用X86来标识所使用的指令集合如今的奔腾,P2,P4,赛扬系列都是支持X86指令系统的,所以都属于X86家族 。
X86指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的，美国IBM公司1981年推出的世界第一台PC机中的CPU--i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加的X87芯片系列数学协处理器则另外使用X87指令，以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4(以下简为P4)系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集，所以它的CPU仍属于X86系列。
另外除Intel公司之外，AMD和Cyrix等厂家也相继生产出能使用X86指令集的CPU，由于这些CPU能运行所有的为Intel CPU所开发的各种软件，所以电脑业内人士就将这些CPU列为Intel的CPU兼容产品。由于Intel X86系列及其兼容CPU都使用X86指令集，所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。当然在台式(便携式)电脑中并不都是使用X86系列CPU，部分服务器和苹果(Macintosh)机中还使用美国DIGITAL(数字)公司的Alpha 61164和PowerPC 604e系列CPU。
Intel从8086开始，286、386、486、586、P1、P2、P3、P4都用的同一种CPU架构，统称X86。

在江苏淮安。

超算是以超级计算机为基础，面向科研，国民经济，社会发展，高新技术产业等突出问题和核心技术，是着重对准解决普通计算机和服务器不能完成的大型复杂课题而建设的，相对于早期的计算中心而言，它的计算能力有了巨大的飞跃，可应用的领域和使用模式更有了极大的拓展。

超算中心的计算能力惊人，比如：用一台普通电脑分析30年的气象数据需要20多年，而使用这台千万亿次超级计算机只需1小时；使用一台普通的电脑需要1年才能完成一次汽车碰撞模拟实验，而军台超级计算机不到15分钟就可以完成。超级计算机主在用在：新能源，新材料，自然灾害，气象预报，地址勘探，工业仿真，新药开发，动漫制作，基因排序，城市规划等等。

一般的家用机品牌跟超级计算机不是一个量级的东西，超算不可能是一家企业做的，因为超算的每一个部分都需要花费大量的人力物力和技术，譬如米拉超算就是芯片是英特尔等公司做的，系统是IBM主导开发，架构由多家计算机实验室设计，还要考虑到储存、桥接、电力工程等方面，随便一台都是十几个亿起步。

IBM（International
Business
Machines
Corporation），主要产品包括用于信息处理、存储和检索的各类计算机，还提供文字处理设备、口授记录机、现金出纳机、复印机等各类办公自动化设备。另有，世界魔术师协会也简称IBM。

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。

排名第一的系统 走鹊 Roadrunner 每秒1026万亿次
排名第二的系统 蓝色基因/L 每秒580万亿次
排名第三的系统名为Pleiades，是最新的SGI Altix ICE超级计算机，目前落户美国加利福尼亚州Moffett Field的NASA Ames研究中心，浮点运算能力达到每秒487万亿次。
-排名第四的系统是IBM蓝色基因(BlueGene/L)超级计算机，安装在美国能源部的劳伦斯利莫佛国家实验室。这款超级计算机的Linpack基准性能测试达到每秒4782万亿次。
-排名第五的是IBM的IBM蓝色基因(BlueGene/P)的最新版本，安装在美国能源部的阿贡国家实验室，性能测试达到每秒4503万亿次
-排名第六的系统是安装在美国德克萨斯大学德克萨斯高级计算中心的Nicknamed Ranger。这款超级计算机由SUN公司研发，使用的是SunBlade x6420服务器，性能测试达到每秒4332万亿次。
-排名第七的系统名为Franklin，是第二台最新的Cray XT5超级计算机。安装在美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的NERSC中心，性能测试达到每秒2663万亿次。
-排名第八的系统是Cray XT4超级计算机，安装在美国橡树岭国家实验室，Linpack性能测试达到每秒205万亿次。
-排名第九的系统是Sandia/Cray Red Storm超级计算机，安装在美国能源部的圣地亚国家实验室，性能测试达到每秒2042万亿次。-排名第十的系统日本SX－8”，其每秒运算次数可达58万亿次

“天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。

1超级计算机简介：

中国在超级计算机方面发展迅速，跃升到国际先进水平国家当中。中国是第一个以发展中国家的身份制造了超级计算机的国家，2011年中国拥有世界最快的500个超级计算机中的74个。中国在1983年就研制出第一台超级计算机银河一号，使中国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。中国以国产微处理器为基础制造出本国第一台超级计算机名为"神威蓝光"，部署于天津滨海新区的国家超级计算天津中心的业务主机天河一号和曙光计算机天津产业基地生产的曙光星云，分别为世界超级计算机运算速度排名的第二和第四名。

2机构：

上海超级计算中心国防科技大学计算机研究所

中科院计算技术研究所

国家并行计算机工程技术中心

上海超级计算中心

3过往的超级计算机：

2009年10月，中国研制的第一台千万亿次超级计算机在湖南长沙亮相，这台名为天河一号的计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也使中国成为继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。全系统峰值性能为每秒1206PFlops。2008年11月，IBM的Roadrunner成为当时最快的超级计算机，运算能力为1105PFlops。2008年11月16日，美国Cray超级计算机公司推出Jaguar系列，运算能力为1059PFlops，采用45376颗四核心的Opteron处理器，362TB的存储器，传输总带宽284GB/Sec，硬盘容量10,750TB，内部的数据总线带宽532TB/Sec。

天河一号超级计算机首次应用于智慧城市建设领域 将全面服务百姓生活
2014-08-28 21:29
天津广播网8月28日消息：依托“天河一号”超级计算机和超级计算技术，以及天河云计算平台、大数据应用等技术的天河建筑云产业园，今天在国家超算天津中心揭牌，标志着“天河一号”首次涉足“智慧城市”建设领域。
地铁施工围挡长期占路施工是令很多市民头痛的问题，但即将在滨海新区动工兴建的轨道交通Z4号线有望改善这一现象，泰达城市轨道建设发展有限公司建发总部部长王平瑞告诉记者，通过依托天河一号超级计算机构建的建筑信息模型，也就是BIM系统，可以通过施工前的三维可视设计极大的缩短建设时间、节省建设成本。
王平瑞：“现在只要建一个车站就有一个大围挡，然后得把车站周围所有的管线都要切到车站外面，车站建完后再把管网切回来，这是一个很大的工程，而且对市政影响也很大，我们运用天河的BIM系统把现在的情况提前模拟化了，我们把车站设在什么位置上，用的管线最少，和周围的建筑有什么关系，都已经提前可视化了，所以如果我们要是把车站往前移移，管线就可以不切了。我们利用超算中心大的数据处理能力，这边图纸输进去那边立体的已经出来了，如果我们用平常的小型计算机可能三五天才能把图出来。”
作为建筑技术与信息技术相结合的建筑信息模型(BIM)，是当今国际上迅速发展的一门新兴综合技术，被誉为“智慧城市建设”的基础。它通过高性能计算机对地面建筑和地下管网等各种数据进行存储与处理、可视化模拟计算与评估，可对建筑全生命周期实施信息化管理，从而达到科学规划、优化设计、控制成本、节能环保和改善人居环境的目的，是未来智慧城市建设的一个十分重要的信息云平台。
国家超级计算天津中心主任刘光明介绍说：“通过这个平台可以支持多个项目的同时规划和设计，因为做的是三维模型的设计，这个建筑的用料，通过整个成本核算可以节省整个建设投资10%。”
天河一号是国防科技大学研制成功的我国首台千万亿次超级计算机系统，2010年在国家超级计算天津中心投入运行以来，已为国家863计划、973项目和国家自然科学基金等800多项重大科技项目提供了高性能计算服务。目前，“天河一号”服务的客户已经突破600个，服务领域包括：航空航天、新材料、新能源、石油勘探、生命科学、医药健康、气候气象、海洋、雾霾预警预报、数字地球、脑科学、天文以及其它基础理论研究工作，取得了一批有代表性的高水平的科研成果。
其实，看似“高大上”的超级计算机天河一号离我们的日常生活并不遥远，去年底上线的“雾霾监测与数值预报模型”就是利用天河一号强大的运算能力，最终实现精确预报雾霾的发生和形成。
国家超算天津中心应用研发部部长孟祥飞介绍说：“把污染源数据输入到我们自主开发的模型里，然后用超级计算机开展雾霾的预报预警，现在是高精度的预报，精度网格可以达到9公里，未来可以达到3公里，现在可以提供72小时，也就是未来三天的预报。”
还有一个经常被超算人提到的例子。中国有功夫，中国有熊猫，但中国没有《功夫熊猫》。一个重要的原因，就是我们没有由超级计算机系统构成的超级渲染系统。好莱坞生产的特效“大片”，就是因为有基于超级计算机系统的动漫与影视特效渲染平台。而依托天河一号构建的类似平台正在酝酿中。
天津开发区招商三局局长乔伟介绍说：“天河建筑云上线是一个开端，下一步我们还会做天河创意云产业园，对文化创意产业，比如动漫、游戏等提供一个载体和平台，另外年底前我们还会在互联网金融的数据安全、数据标准方面充分发挥国家超算中心在这方面的研究优势，以及服务器、超级计算机平台的优势，为银监会、人民银行提供决策数据。”
未来，滨海新区内的城市规划、气象预测、生物医疗、装备制造、汽车碰撞模拟等行业，也将更多地通过“天河一号”，实现大批量数据计算、分析和存储。天津开发区招商三局局长乔伟介绍说：“实际上超级计算机在整个的应用领域要充分发挥它的功能和作用，尤其现在大家离不开互联网、离不开云和计算机技术，所以超算中心和每一个社会成员都不遥远，以后可能出行、吃饭、生活居住，超级计算机天河一号都在时时刻刻发挥作用和服务功能。

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