当你走进东京工业大学计算机大楼二楼的机房时,你不会立刻被日本速度第二快的超级计算机的大小所震惊。你看不到Tsubame电脑在工业空调设备上挡着你的路,但这本身就说明了问题。超过3万个处理器核心嗡嗡作响,这台机器消耗了1兆瓦的电力,需要保持凉爽。
当你走进东京工业大学计算机大楼二楼的机房时,你不会立刻被日本速度第二快的超级计算机的大小所震惊。你看不到Tsubame电脑因为工业空调挡住了路,但这本身就说明了问题。超过3万个处理器核心嗡嗡作响,这台机器消耗了1兆瓦的电力,需要保持凉爽。
在最新的世界500强超级计算机排名中,Tsubame以77.48T Flops(每秒浮点运算)的速度在行业标准的Linpack基准上排名第29位。(看幻灯片世界上最快的超级计算机。)
虽然它的地位相对较好,但这并不是它的特别之处。关于Tsubame有趣的一点是,它并不仅仅依靠cpu(中央处理单元)的原始处理能力来完成它的工作。Tsubame包含了数百个消费类pc上使用的相同类型的图形处理器,与cpu一起在一个混合的环境中工作,有人说这是未来为材料化学等学科服务的超级计算机的模型。
图形处理器(gpu)非常擅长在大量数据上快速执行相同的计算,因此它们可以在分子动力学、物理模拟和图像处理等领域迅速解决一些问题。
“在未来绝大多数有趣的问题中,那些影响人类的问题来自大自然……英伟达首席执行官黄仁勋(Jen-Hsun Huang)在本周的大学演讲中表示。Tsubame使用了680个英伟达的特斯拉显卡。
gpu到底有多大的不同呢?该大学的材料化学教授Takayuki Aoki说,在Tsubame上进行的模拟以前需要3个月的时间,现在只需10个小时。
Tsubame——一旦你走过空调——被分成两层楼的几个房间,主要由安装在机架上的Sun x4600系统组成。总共有655个,每个都有16个AMD Opteron CPU内核,和Clearspeed CSX600加速器板。
显卡安装在170个Nvidia Tesla S1070机架上,安装在Sun系统之间。每个1U的英伟达系统内部都有四个gpu,每个gpu都有240个处理核,每个系统总共有960个核。
特斯拉系统是在电脑运行的大约一周时间内被添加到Tsubame上的。
“人们认为我们疯了,”该大学全球科学信息和计算中心(Global science Information and Computing Center)主任松冈聪(Satoshi Matsuoka)说。“这是一台10亿日元(1100万美元)的超级计算机,消耗了一兆瓦的电力,但我们证明了技术上是可行的。”
大学工作人员称其为Tsubame超级计算机的1.2版。
Matsuoka在谈到该系统的基准测试时表示:“我们本应能够实现85个(T Flops),但我们没有时间了,所以只能实现77个(T Flops)。”以85万亿次的失败计算,该公司在全球500强中的排名将上升几个位置,在日本排名最快。
总会有下一次的:新的500强名单将于2009年6月出炉,东京工业大学(Tokyo Institute of Technology)也在展望未来。
“这不是Tsubame的终结,这只是GPU加速成为主流的开始,”Matsuoka说。“我们相信,在未来几年,世界上将会出现每秒浮点运算数千万亿次的超级计算机,我们愿意效仿。”
他称之为Tsubame 2.0的下一次升级将在未来两年内实现,并将保持至少千万亿次浮点运算(千万亿次浮点运算是1000万亿次浮点运算)的持续性能,他说。他说,这台机器的基本设计还没有最终确定,但它将继续混合cpu和gpu的异构计算基础。