超级计算机PPT
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高性能计算及高性能计算机-青能所超级计算中心ppt课件
➢ 实际数值：对于一个应用，浮点运算数目与运行时间的 比值；
➢ MFLOPS’ = (number of floating operations) / (execution time)
两个指标的缺点
都不能全面表征系统的性能
✓ MIPS指标比较适用于事务处理领域； ✓ 不同系统的指令不同，一条指令的功能和复杂度差别
什么人需要高性能计算
➢ 高性能计算机都在什么地方使用？都卖到哪儿 去？ ✓国外状况
✓国内状况
提纲
➢ 高性能市场概要 ➢ 曙光和高性能计算机 ➢ 什么是高性能计算 ➢ 什么是高性能计算机 ➢ 集群系统
什么是高性能计算机？
由多个计算单元组成，运算速度快、存储容量大、 可靠性高的计算机系统。
也称为：巨型计算机、超级 计算机
高性能计算与高性能计算机
总结
➢ 什么是高性能计算和高性能计算机 ➢ 什么是集群(Cluster)，怎么配置集群 ➢ 什么样的用户需要高性能计算机 ➢ 高性能用户都关心哪些问题 ➢ 高性能计算机销售和一般服务器销售的区别
提纲
➢ 高性能市场概要 ➢ 曙光和高性能计算机 ➢ 什么是高性能计算 ➢ 什么是高性能计算机 ➢ 集群系统
✓ SISD, SIMD, MIMD, MISD
➢ 结构模型：
✓ PVP, SMP, MPP, DSM, COW
➢ 访存模型：
✓ UMA, NUMA, COMA, CC-NUMA, NORMA
并行计算机分类
Flynn分类
Flynn(1972)提出指令流、数据流和多倍性概念，把不同的计算机分 为四大类：
多计算机（多地址空间非共享存储器） NORMA: No-Remote Memory Access
➢ MFLOPS’ = (number of floating operations) / (execution time)
两个指标的缺点
都不能全面表征系统的性能
✓ MIPS指标比较适用于事务处理领域； ✓ 不同系统的指令不同，一条指令的功能和复杂度差别
什么人需要高性能计算
➢ 高性能计算机都在什么地方使用？都卖到哪儿 去？ ✓国外状况
✓国内状况
提纲
➢ 高性能市场概要 ➢ 曙光和高性能计算机 ➢ 什么是高性能计算 ➢ 什么是高性能计算机 ➢ 集群系统
什么是高性能计算机？
由多个计算单元组成，运算速度快、存储容量大、 可靠性高的计算机系统。
也称为：巨型计算机、超级 计算机
高性能计算与高性能计算机
总结
➢ 什么是高性能计算和高性能计算机 ➢ 什么是集群(Cluster)，怎么配置集群 ➢ 什么样的用户需要高性能计算机 ➢ 高性能用户都关心哪些问题 ➢ 高性能计算机销售和一般服务器销售的区别
提纲
➢ 高性能市场概要 ➢ 曙光和高性能计算机 ➢ 什么是高性能计算 ➢ 什么是高性能计算机 ➢ 集群系统
✓ SISD, SIMD, MIMD, MISD
➢ 结构模型：
✓ PVP, SMP, MPP, DSM, COW
➢ 访存模型：
✓ UMA, NUMA, COMA, CC-NUMA, NORMA
并行计算机分类
Flynn分类
Flynn(1972)提出指令流、数据流和多倍性概念，把不同的计算机分 为四大类：
多计算机（多地址空间非共享存储器） NORMA: No-Remote Memory Access
超级计算机精品PPT课件
号”相比，“天河二号”峰值计算速度和持续
计算速度均提升10倍以上，计算密度（单位面 积上的计算能力）提升了10倍以上，系统能效
比（单位能耗的计算速度）是“天河一号”的
3倍。相比此前排名世界第一的美国“泰坦” 超级计算机，“天河二号”计算速度是其2倍。
电脑已大踏步进入民用时代，和人们生活密不可分。随着中国第一超级电脑“魔 方”跻身世界前10强，中国逐渐成为超级电脑强国，超级电脑将更加频繁地奏响
平民“进行曲”，走进家庭，推动公共服务设施建设，甚至帮助人们治愈目前无 法治愈的疾病…… 中国超级计算机谱系表 国防科技大学计算机研究所——“银河”系列 银河-Ⅰ1983年 运算速度秒 1亿次银 河-Ⅱ1994年 运算速度每秒10 亿次 银河-Ⅲ 1997年 运算速度每秒 130 亿次 银河 -Ⅳ 2000年 运算速度每秒 1万 亿次 银河- ｖ 在研 运算速度每秒 ？ 亿 次 （军用） 中科院计算技术研究所——“曙光”系列 曙光一号 1992年 运算速 度每秒 6.4 亿次 曙光-1000 1995年 运算速度每秒 25 亿次 曙光-1000A 1996 年 运算速度每秒 40 亿次 曙光-2000Ⅰ 1998年 运算速度每秒 200 亿次 曙光 -2000Ⅱ 1999年 运算速度每秒 1117 亿次 曙光-3000 2000年 运算速度每 秒 4032 亿次 曙光-4000L 2003年 运算速度每秒 4.2 万亿次 曙光-4000A 2004 年 运算速度每秒 11 万亿次 曙光-5000A 2008年 运算速度每秒 230 万亿 次 曙光-6000A 在研 运算速度每秒 1000 万亿次 国家并行计算机工程技术中 心——“神威”系列 神威-Ⅰ 1999年 运算速度每秒 3840 亿次 神威3000A 2007 年 运算速度每秒 18 万亿次 神威-Ⅱ 在研 运算速度每秒 300 万亿次 （军 用） 联想集团——“深腾”系列 深腾1800 2002年 运算速度每秒 1 万亿次 深 腾6800 2003年 运算速度每秒 5.3 万亿次 深腾7000 2008年 运算速度每 秒 106.5万亿次 深腾X 在研 运算速度每秒 1000 万亿次
高性能计算机PPT
目前国际上关于巨型机系统的近期目标(2004年左 目前国际上关于巨型机系统的近期目标(2004年左 近期目标 是开发百万亿次系统,远期目标(2010年前 年前) 右)是开发百万亿次系统,远期目标(2010年前)是开 发千万亿次系统, 发千万亿次系统,表1列出了未来几年国外将推出的先 进巨型机系统. 进巨型机系统.
系统名称 Cray 红色风暴 Cray X1 ( 原 SV2) ) 富 士 HPC2500 通
峰值性能 40万亿次 万亿次
CPU
CPU数量 数量
完成时间
投资方
AMD Opteron 定制MSP 定制
16000个 个
2004年 年
Sandia NSA/DO D 富 士 通 公司 美 国 能 源部 美 国 能 源部 美 国 能 源部 IBM 公 司
52.4万亿次 万亿次
4096个 个
2003年 年
85.1万亿次 万亿次
SPARC64 V
16384个 个
2003年 年
IBM ASCI紫色 紫色
100万亿次 万亿次
Power5
12544个 个
2004年 年
IBM 蓝色行星
150万亿次 万亿次
Power5
16384个 个
2005年 年
IBM 蓝色基因 蓝色基因/L
为占领世界巨型机领域的制高点,夺取信息技术优势, 为占领世界巨型机领域的制高点,夺取信息技术优势,世界各 发达国家,特别是美国和日本,不惜投入大量的人力,物力和财力, 发达国家,特别是美国和日本,不惜投入大量的人力,物力和财力, 发展巨型计算机. 发展巨型计算机.发展巨型机的源动力来自政府行为和市场驱动两 个方面.出于科技发展和国家安全的需要, 个方面.出于科技发展和国家安全的需要,美国能源部的加速战略 计算计划(ASCI),在过去几年中已先后完成了从万亿次到12 ),在过去几年中已先后完成了从万亿次到12万亿 计算计划(ASCI),在过去几年中已先后完成了从万亿次到12万亿 次的4台超级计算机,并计划近期成30万亿次系统,2004年达到 30万亿次系统 年达到100 次的4台超级计算机,并计划近期成30万亿次系统,2004年达到100 万亿次.日本是继美国之后巨型机研究力量最强的国家, 万亿次.日本是继美国之后巨型机研究力量最强的国家,重点研制 大规模并行机和并行向量机, 40万亿次 地球模拟器"系统外, 万亿次" 大规模并行机和并行向量机,除40万亿次"地球模拟器"系统外, 日本计划在2005年研制完成130万亿次的"宇宙模拟器" 2005年研制完成130万亿次的 日本计划在2005年研制完成130万亿次的"宇宙模拟器".另一方 在市场驱动下, 面,在市场驱动下,超级计算机正从科学计算向经济和商业各个领 域扩展,用于商业的超级计算机,其数量急剧增加, 域扩展,用于商业的超级计算机,其数量急剧增加,最高性能已突 破万亿次. 破万亿次.
超级计算机 PPT
存在问题：
03 实用性问题
02
能耗问题
01 核心处理器的研制
演示完毕 谢谢欣赏
料消耗、结构设计、防撞性，并帮助提高乘坐者舒适度、减少噪音等 地球物理探测和地球科学
比如石油勘测 气候预测
借助超级计算机预测气候变化
材料科学与计算纳米技术 对物质和能量的模拟是计算密集型的
社会健康与安全 污染、灾难规划以及发现针对本地和国家基础设施的恐怖主义活动等
模拟核试验 借助于超级计算机的强大而且快速的运算能力，在实验室实施的亚临界核试验，与
真正核试爆 的效果是相同的
天体物理学 模拟时间进程并加速这种模拟的进程，从而对天体的演变进行建模和理论试验
地震 对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法
人类/组织系统研究 比如对大量人口的行为进行模拟
04
对我国超级计算机的感想
成就：
我国超级计算机在几十年的发展中不断进步，无论是“银河”，“天 河”，“神威”还是“深腾”，都取得了很大的成功。例如：2016年11月 美国盐湖城SC16大会上，我国“神威·太湖之光”不仅在硬件方面蝉联TOP 500世界第一的殊荣，并且基于“神威·太湖之光”系统的三项全机应用 “千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”、“高分辨率海浪数值模拟”、 “钛合金微结构演化相场模拟”入围“戈登·贝尔”奖提名，占据该奖2016 年提名总数的半壁江山。
02
我国系列超级计算机
银河系列
银河一号
银河三号
银河二号 银河四号
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持 安静
天河系列
天河一号
天河二号
曙光系列
曙光一号 曙光--1000 曙光--1000A 曙光--2000| 曙光--2000|| 曙光--3000 曙--4000L 曙光--4000A 曙光--5000A 曙光--星云
超级计算机的发展(课件)
超级计算机的起源与发展
1982年: 克雷 公司Cray XMP/2，世界上 第一部并行向 量计算机，计 算速度突破 GigaFLOP/s秒 十亿次浮点计 算)
80年代:业界 开始转向大规 模并行运算系 统。
1990年: 日本超 级计算机
NECSX-3/44R 超越Cray系列， 打破美国一家 独大。
人工智能在各个领域的应用
虽然超级计算机在这些领域中有着广泛的应用，但是它也存在一 些局限性。例如，超级计算机的能耗和维护成本非常高，需要专 门的机房和专业的技术支持。此外，一些复杂的问题和算法仍然 需要不断的改进和优化，以提高超级计算机的计算效率和精度。
PART
我国超级计算机 发展水平
超级计算机对国家的重要性
超级计算机的主要特点
超级计算机主要特点包含两个方面: 极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度， 因此它可以在多种领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。
PART
超级计算机的起 源与发展
超级计算机的起源与发展
超级计算机是1929年《纽约世界报》中最先报道出的一个 名词，它是将大量的处理器集中在一起以处理庞大的数据量， 同时运算速度比常规计算机快许多倍。但是从结构上看，超 级计算机和普通计算机都是大同小异的，而这种并行化处理 使得人们可以对庞大数据进行处理，进而影响到各个行业运 行，其意义十分重大，1976年美国克雷公司推出了世界上 首台运算速度达每秒亿次的超级计算机，突出表现一国科技 实力的超级计算机，堪称集万千宠爱于一身的高科技宠儿， 在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核业、军事、航天 等高科技领域大展身手，让各国科技精英竞折腰，各国都在 着手研发亿亿级超级计算机。
1992年: 英特尔 Paragon超级计 算机，历史第 一台突破万亿 次浮点计算。
超级计算机 PPT
存在问题：
03 实用性问题
02
能耗问题
01 核心处理器的研制
演示完毕 谢谢欣赏
结束
料消耗、结构设计、防撞性，并帮助提高乘坐者舒适度、减少噪音等 地球物理探测和地球科学
比如石油勘测 气候预测
借助超级计算机预测气候变化
材料科学与计算纳米技术 对物质和能量的模拟是计算密集型的
社会健康与安全 污染、灾难规划以及发现针对本地和国家基础设施的恐怖主义活动等
模拟核试验 借助于超级计算机的强大而且快速的运算能力，在实验室实施的亚临界核试验，与
真正核试爆 的效果是相同的
天体物理学 模拟时间进程并加速这种模拟的进程，从而对天体的演变进行建模和理论试验
地震 对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法
人类/组织系统研究 比如对大量人口的行为进行模拟
04
对我国超级计算机的感想
成就：
我国超级计算机在几十年的发展中不断进步，无论是“银河”，“天 河”，“神威”还是“深腾”，都取得了很大的成功。例如：2016年11月 美国盐湖城SC16大会上，我国“神威·太湖之光”不仅在硬件方面蝉联TOP 500世界第一的殊荣，并且基于“神威·太湖之光”系统的三项全机应用 “千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”、“高分辨率海浪数值模拟”、 “钛合金微结构演化相场模拟”入围“戈登·贝尔”奖提名，占据该奖2016 年提名总数的半壁江山。
02
我国系列超级计算机
银河系列
银河一号
银河三号
银河二ห้องสมุดไป่ตู้ 银河四号
天河系列
天河一号
天河二号
曙光系列
曙光一号 曙光--1000 曙光--1000A 曙光--2000| 曙光--2000|| 曙光--3000 曙光--4000L 曙光--4000A 曙光--5000A 曙光--星云
天河二号超级计算机jt.ppt
• 128个集中存储服务器负责I/O输出，读写速 度达到100Gb/s.
互联通信子系统TH-Express 2+
• TH-Express 2+ 互连网络实现为三层胖树拓扑 结构
• 采用这种拓扑结构的原因是, 胖树能获得很 高的双向带宽, 使每个节点的双向带宽等于 节点的注入带宽
监控诊断子系统
• 监控诊断子系统实现全系统实时安全监测、 系统控制和调试诊断功能
• 天河二号逐步在生命科学、材料科学、大气科学、 地球物理、宇宙、经济学，以及大型基因组组装、 基因测序、污染治理等一系列事关国计民生的大科 学、大工程中“大显身手”。此外，国家超算广州 中心积极推动国际交流与合作，利用天河二号为国 外研究机构提供高性能计算服务。
存在问题
• 能耗过高：从目前天河二号来看，计算节 点的能耗约为18兆瓦，再加上散热系统的 整体能耗在20兆瓦以上。如果正常运行， 天河二号每年的电费就会超过1亿元，年耗 电量约为2亿度。
最排名
天河二号硬件系统
• 计算阵列 • 服务阵列 • 存储子系统 • 互联通信子系统 • 监控诊断子系统
计算阵列
• 共16000个计算节点，每个节点包含两个 Intel Xeon 处理器和三个MIC众核协处理器。 共3120000个计算核心。
• 峰值速度（Rpeak）每秒54,902.4TFLOPS （万亿次浮点运算）（一小时运算次数相 当于13亿人同时使用计算器计算1000年）
天河二号超级计算机
131220112 戴巍
超级计算机：能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与 高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大 差异，但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。 具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度 和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软 件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太 (Trillion,万亿)次以上。
互联通信子系统TH-Express 2+
• TH-Express 2+ 互连网络实现为三层胖树拓扑 结构
• 采用这种拓扑结构的原因是, 胖树能获得很 高的双向带宽, 使每个节点的双向带宽等于 节点的注入带宽
监控诊断子系统
• 监控诊断子系统实现全系统实时安全监测、 系统控制和调试诊断功能
• 天河二号逐步在生命科学、材料科学、大气科学、 地球物理、宇宙、经济学，以及大型基因组组装、 基因测序、污染治理等一系列事关国计民生的大科 学、大工程中“大显身手”。此外，国家超算广州 中心积极推动国际交流与合作，利用天河二号为国 外研究机构提供高性能计算服务。
存在问题
• 能耗过高：从目前天河二号来看，计算节 点的能耗约为18兆瓦，再加上散热系统的 整体能耗在20兆瓦以上。如果正常运行， 天河二号每年的电费就会超过1亿元，年耗 电量约为2亿度。
最排名
天河二号硬件系统
• 计算阵列 • 服务阵列 • 存储子系统 • 互联通信子系统 • 监控诊断子系统
计算阵列
• 共16000个计算节点，每个节点包含两个 Intel Xeon 处理器和三个MIC众核协处理器。 共3120000个计算核心。
• 峰值速度（Rpeak）每秒54,902.4TFLOPS （万亿次浮点运算）（一小时运算次数相 当于13亿人同时使用计算器计算1000年）
天河二号超级计算机
131220112 戴巍
超级计算机：能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与 高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大 差异，但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。 具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度 和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软 件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太 (Trillion,万亿)次以上。
超级计算机PPT(完整版)
“天河一号”系统配置 计算阵列、加速阵列、服务阵列，以及互连通信子系统、I/O存储子系统和监控诊断子系统等
并行程序开发环境提供一体化图形用户界面，支持应用程序的调试和性能分析 。
“天河一号”系统构成（5）
支持OpenMP、MPI并行编程 ；
“天河一号”系统）计算机关机后储存的资料会消失 （现在的电脑内存基本上有1G）
会消失 （现在的电脑内存基本上有1G） ②外部存储器 （简称外存 ）长久的保存计算机中的资料（现在的
电脑外存至少160G以上） 3.输入输出设备： 输入包括键盘、鼠标器、扫描仪、手写笔等 输出包括有显示器、打印机、绘图仪、音箱、显示器
• 超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处 理器（机）组成的、能计算普通PC机（客户端） 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
编
译
优
化
支 持
•
“天河一号”具体配置如下：
采用两级Infiniband QDR互 ；
–6144个通用处理器； 储存器 ①内部存储器（简称内存 ）计算机关机后储存的资料会消失 （现在的电脑内存基本上有1G）
采用分布式集中管理结构，实现全系统的实时安全监测、系统控制和调试诊断等功能
该排行榜每年更新两次,在日前于德国汉堡召开的 年国际超级计算大会上公布了最新一期排名, 橡树岭国家实验室的“美洲虎
操作系统、编译系统、资源管理系统和并行程序开发环境等四部分组成 。
–512个服务结点 ； “星云”由曙光公司的TC3600刀片系统集群组成,内部采用英特尔至强六核处理器、NVIDIA Tesla C2050图形处理器,总计120640个计算
超级计算机系统架构分析共19页PPT
超级计算机系统架构分析
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——பைடு நூலகம் 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——பைடு நூலகம் 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
第8讲 超级计算机
2. 超级计算机最新技术
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460.8千亿次/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 度测试的效率高达84.35%，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。
五、国内大/巨型机的研究 国内大 巨型机的研究
1. 我国百万亿次超级计算机“曙光 我国百万亿次超级计算机“曙光5000”问世 问世 2.2007年中国高性能计算机性能 年中国高性能计算机性能TOP100排行榜 前5名) 排行榜(前 名 年中国高性能计算机性能 排行榜
G Protein-Coupled Receptors (GPCR) in a membrane environment The Blue Gene Science team at the IBM T.J. Watson Research selected a GPCR for their initial work on Blue Gene/L because these membrane proteins represent more than half the current drug targets and a market of tens of billions of dollars annually. Examples of diseases currently treated with drugs that target GPCRs: congestive heart failure, hypertension, stroke, cancer, ulcers, allergies, asthma, anxiety, psychosis, migraines, Parkinson's disease
浅谈超级计算机~.ppt
033351 刘晓祎 033356 罗 为 033308 胡 聪 指导教师: 张晨曦 刘依
超级计算机论文结构
理念
能够进 行大规 模、超 速运算 的计算 机
造价高 用户界面不方便 工程设计困难
产生
缺点
运行速度极快 海量存储
庞大数据库 的产生,精 确计算的要 求
优点
应用
发展
应用特点(1.机群系统主流2.商用标 准互联3.工业,科研学术) 应用领域(气象预报,整治环境,医学 地震预报,虚拟现实,动画制作)
Blue Gene’s Goal
Applicable to important workloads
• Develop a massively parallel computer
applied to the study of bio-molecular phenomena • Ranks at climates, sub-nuclear physics
1.高性能计算机群 2.性能提升猛,更新速度 快 3.IBM,intel处理器
史诗篇---<指环王>
• 60多万幅画面 • 350多TB 的磁盘存储空间
• 63万张CD光盘 • 50英里长的胶卷
(注：1TB=1024GB)
超级计算机
相当于
• Ranks number 1 in the world • installed at the Department of
单元结构和传统体系结构的差别
• 基于简化的处理器设计构成的多内核芯片
系统较传统复杂微处理器设计在处理大量 并行应用方面效率更高 • 高带宽低延迟的嵌入式DRAM • 通信资源和内存资源的利用率高 • 节点上操作系统的内核简单 • 同时多线程技术（Simultaneous multithreading）
超级计算机论文结构
理念
能够进 行大规 模、超 速运算 的计算 机
造价高 用户界面不方便 工程设计困难
产生
缺点
运行速度极快 海量存储
庞大数据库 的产生,精 确计算的要 求
优点
应用
发展
应用特点(1.机群系统主流2.商用标 准互联3.工业,科研学术) 应用领域(气象预报,整治环境,医学 地震预报,虚拟现实,动画制作)
Blue Gene’s Goal
Applicable to important workloads
• Develop a massively parallel computer
applied to the study of bio-molecular phenomena • Ranks at climates, sub-nuclear physics
1.高性能计算机群 2.性能提升猛,更新速度 快 3.IBM,intel处理器
史诗篇---<指环王>
• 60多万幅画面 • 350多TB 的磁盘存储空间
• 63万张CD光盘 • 50英里长的胶卷
(注：1TB=1024GB)
超级计算机
相当于
• Ranks number 1 in the world • installed at the Department of
单元结构和传统体系结构的差别
• 基于简化的处理器设计构成的多内核芯片
系统较传统复杂微处理器设计在处理大量 并行应用方面效率更高 • 高带宽低延迟的嵌入式DRAM • 通信资源和内存资源的利用率高 • 节点上操作系统的内核简单 • 同时多线程技术（Simultaneous multithreading）
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平静的岁月
2
一、概况
天河二号超级计算机系统由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1400 万亿字节，存储总容量12400万亿字节，最大运行功 耗17.8兆瓦。
天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计 算一千年，其存储总容量相当于存储每册10万字的图 书600亿册。相比此前排名世界第一的美国“泰坦” 超级计算机，天河二号计算速度是“泰坦”的2倍， 计算密度是“泰坦”的2.5倍，能效比相当。与该校此 前研制的天河一号相比，二者占地面积相当，天河二 号计算性能和计算密度均提升了10倍以上，能效比提 升了2倍，执行相同计算任务的耗电量只有天河一号 的三分之一。
平静的岁月
7
平静的岁月创建
平静的岁月
8
平静的岁月
9
平静的岁月
10
平静的岁月
3
二、特点
高性能
• 峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录；
低能耗 应用广
• 能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水 平；
• 主打科学工程计算，兼顾了云计算；
易使用
• 创新发展了异构融合体系结构，提高了软件 兼容性和易编程性；
性价比高 • 性能世界第一研制经费仅为美国“泰坦”超 级计算机的一半。
再登世界超算榜首
平静的岁月
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一、概况
由国防科大研制的天河 二号超级计算机系统， 以峰值计算速度每秒 5.49亿亿次、持续计算 速度每秒3.39亿亿次双 精度浮点运算的优异性 能位居榜首，成为全球 最快超级计算机。 2010年11月，天河一 号曾以每秒4.7千万亿 次的峰值速度，首次将 五星红旗插上超级计算 领域的世界之巅。此次 是继天河一号之后，中 国超级计算机再次夺冠。
64GB 1,375TB（1,000TB为系统存储器，375TB为协处理器独占）
12.4PB 54.9PFLOPS（理论峰值） 33.86PFLOPS（实际峰值）
平静的岁月
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四、自主创新
天河二号自主创新了新型异构多态体系结构，在强化 科学工程计算的同时，可高效支持大数据处理、高吞 吐率和高安全信息服务等多类应用需求，设计了微异 构计算阵列和新型并行编程模型及框架，提升了应用 软件的兼容性、适用性和易用性。天河二号服务阵列 采用了国家核高基重大专项支持、该校研制的新一代 “FT-1500”CPU，这是当前国内主频最高的自主高 性能通用CPU。天河二号还在高速互连、新型层次式 加速存储架构、容错设计与故障管理、综合化能效控 制、高密度高精度结构工艺等方面取得了一系列创新 和突破。“中国创造”在天河二号上比比皆是，涌现 了多个国际领先和国际先进。
平静的岁二号”由280人历时两年多研制完成， 耗资约1亿美元。2013年下半年，它将在广 州超级计算中心投入运行，其先导系统已开 始为生物医药、新材料等领域用户提供服务。
目前，天河二号已应用于生物医药、新材料、 工程设计与仿真分析、天气预报、智慧城市、 电子商务、云计算与大数据、数字媒体和动 漫设计等多个领域，还将广泛应用于大科学、 大工程、信息化等领域，为经济社会转型升 级提供重要支撑。
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三、技术参数
节点数 中央处理器 单节点处理器数 单处理器核心数 单节点协处理器数 单协处理器核心数 操作系统 峰值功率
组件汇总
单节点存储 内部存储器 外部存储器
运算速率
16,000 英特尔Xeon IveBridge E5-2692（2.2GHZ)32,000颗
2
12
3
57 麒麟操作系统 (Kylin Linux) 17.6MW （整机附带散热系统时为24MW） CPU Cores：384,000 Accelerator/CP：48,000