TOP500冠军平台 天河一号A超算解析

　　全球TOP500超级计算机排行榜于11月15日正式公布，部署在国家超级计算天津中心的天河一号A获得了冠军，也是我国首次摘冠，打破了一只以来美国在HPC方面的垄断局势。

　　天河一号A的Linpack成绩为2.566Pflops，峰值性能更是高达4.7PFlops，是目前全球速度最快的超级计算机。在上个月28日北京国家会议中心举行的全国高性能计算年会上，来自国防科技大学的改进型天河一号A(Tianhe-1A)就曾经亮相，并且取得了2010年度中国HPC TOP100(高性能计算百强)排行榜冠军。

　　在中国HPC TOP100公布之后，就曾经有美国专家表示：从目前来看很难再有系统能超过中国的天河一号A，它很有可能在TOP500中夺冠。事实也的确如此，天河一号A的Linpack成绩为2.566Pflops，远远领先于第二名美洲豹的1.75Pflops，其他各套系统的差距更远。

　　强大的计算能力离不开硬件的支持，天河一号A的硬件阵容也非常庞大！

　　一直关注HPC的朋友都了解，早期的天河一号基于Intel Xeon E5540 2.53GHz等处理器，是我国首台计算能力超过千万亿次的超级计算机。天河一号在去年11月的第34届TOP500中名列第五，成绩也表现不错。

　　然而随着时间的推移，在今年6月份的第35届TOP500排行榜中曙光星云大放异彩，取得了第二名的好成绩，而天河一号则显得廉颇老矣，获得了第7名。

　　紧接着国防大学针对天河一号进行了重新设计，之所以这样说是因为它不仅仅是简单的升级，而是从核心至网络通信再到加速卡等等方面均做了改进，使其性能方面有超过两倍的提升。

飞腾FT-1000八核心处理器组成的计算节点

　　改装后的平台名为天河一号A，配备了14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器、7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，还有2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器，总计20多万颗处理器核心，同时还更换为专有互联网络。

NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡

　　强大的性能也得益于Fermi新架构Tesla GPU高性能计算卡，天河一号的系统效率(最大性能与峰值性能比值)明显提升，从原来的46.7％升至53.3％。

　　据NVIDIA方面提供的资料显示，如果单纯使用传统处理器的话，要达到同样的性能需要至少50000颗，同时系统功耗也会达到惊人的1200万瓦特，而使用混合架构之后功耗仅为404万瓦特，节省下来的电力足够5000多户居民使用一年。

　　由Intel Xeon X5670、飞腾FT-1000处理器以及NVIDIA Tesla M2050 GPU加速卡组成混合计算的天河一号A综合了众家产品之所长，不仅性能强大，而且在功耗控制、计算密度等方面也再创新高。目前在超算领域混合计算技术已经逐渐成熟，超高的计算密度能够大大减小体积和功耗，相信今后必将成为HPC行业的主流。

　　由我国自主研发的天河一号A已经不再是简单的“攒机”产品，而是将目前最尖端技术发挥至极的一套强大平台。除美国以外的其他国家也在HPC领域大步跟进，TOP500中第四名就是日本东京大学与惠普合作的成果，超算大战还将继续，让我们密切关注未来发展方向吧！