天河一号:中国“大脑”有望夺取世界第一 (2)

2010年09月08日08:53  来源:《中国青年报》

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资料图片:这是科研人员在对“天河一号”超级计算机进行系统性能测试。



  研发超级计算机的并行工作原理也是如此。不同的计算子任务之间应当不断交流计算的进度,在需要的时候交换计算结果并且相互配合。这些工作无法完成,电脑就会产生大量的“额外开销”,消耗大量的电力,也完全实现不了自己应有的运算能力。

  当超级计算机的研制提高到“千万亿次”的级别,计算规模越来越大,CPU的数量越来越多的时候,如何提高元件间的相互通信能力就成了学术界讨论的热点。与过去的超级计算机中单纯使用CPU不同,一些学者提出,可以将普通计算机中用于图形处理的图形处理器(GPU)应用在超级计算机中,成为计算过程中的“加速模块”。

  “CPU与GPU的结合可以让相同计算能力的计算机的体积更小,消耗的能量也更低。”朱小谦说。

  不过,在很长一段时间里,这两种处理器共同工作的模式一直停留在理论研究的阶段。美国已有的千万亿次计算机仍然保留了单纯使用CPU的方式,但“天河一号”的研发人员却第一次将学术界讨论的“概念机”变成了现实。

  在“天河一号”一排排高大的机柜里,一共装有6144个CPU和5120个GPU,这就是它惊人运算速度的原因。有媒体描述说,“天河一号”一天的计算量,当前主流的双核处理器微机要算160多年。

  朱小谦并不认同这样简单的比喻。“天河一号不能直接和一台微型电脑相比。”朱小谦说,“单个CPU并不能体现出它的速度,它的功能是整体协作的结果。”

  他解释说,同样一台超级计算机,在用于天气预报的计算时可能速度特别快,但用于航空领域的计算时效果就没那么好。计算机的速度与程序的算法直接相关,因此,很难笼统地对它的速度进行直接评价。

  不过在国际上,人们还是找到了衡量超级计算机的标准。通过运行一个世界通行的“基准测试程序包”,人们就能获得计算机的速度评价,甚至还有人每年以此为标准对超级计算机进行“世界500强”排名。

  这个由德国人在1993年创立的排行榜每半年发布一次。在2009年11月发布的第34季超级计算机500强的排名中,一个月前刚研制成功的“天河一号”在全球排名第五,亚洲排名第一。这是中国计算机首次在这一榜单中进入前5名。

  在2009年研发完成之后,国家超级计算中心的工作人员又对“天河一号”的性能进行了优化更新,其中CPU更是换成了国产自主研制的“飞腾”芯片,“性能更加强大”。

  对于今年11月的新一轮“500强”排名,朱小谦非常保守地表示,“‘天河一号’很可能会有更好的名次。”而另一些超级电脑工业的科学家和工程师则提出,当今中国制造的超级电脑“很有可能摘取世界第一的桂冠”。

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(责任编辑:魏艳)
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