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日本欲造性能10倍于神威太湖之光的超算 可能性有多大?

作者:佚名  来源:科普中国   更新:2016-12-5 13:08:35  点击:  切换到繁體中文

 



OFweek电子工程网讯 在神威太湖之光和天河2号相继夺得TOP500第一名的情况下,日本富士通宣称要建造计算性能是神威太湖之光10倍的超算——Post-K,而且日本富士通还联合ARM为新超算开发处理器。把时间往回拨5年,日本京(K)也曾占据TOP500榜首。在联合ARM解决了处理器的问题后,日本就能建成1000P超算么?


从K到Post-K


其实,日本超算也曾经辉煌过,在2011年日本超算京(K)曾经为例TOP500第一。日本超算“京”采用的处理器是富士通和甲骨文联合研制的Sparc64-VIIIfx,Sparc64-VIIIfx是一款八核心处理器,主频2.0GHz,峰值浮点性能128GFlops,Linpack测试的最大计算性能达到了10.51PFlops,也就是约为神威太湖之光的九分之一,虽然在现在来说,这个成绩已经比较一般了,但在2011年时候,还是称雄一时的,位列TOP500榜首。


此外,在看重内存带宽和延迟的Graph500上,至今都有不俗的表现——2016年7月,在Graph500排行榜上,京连续第三次夺得冠军,基准测试得分为38621GTEPS,排名第二的是中国的神威太湖之光,成绩为23756GTEPS。Graph500对全系统的内存带宽和内存延迟有很高的要求,而计算能力本身已经不影响测试结果了,这种测试偏向于访存密集型运算,在大数据分析以及大规模图表分析等场景下比较有意义。对于像神威太湖之光这样专门针对特殊领域开发的超算,更加侧重于Linpack性能,而在大规模图表广度优先搜索方面非其所长,也不是神威太湖之光的主要应用方向。


由于在财力上投入严重不足,日本在京之后,一直没能拿出值得称道的作品。不过,也许是受了神威太湖之光的刺激,或是其他什么原因,不久前,日本富士通发布PPT,要建设1000P超算,1000P超算是什么概念呢?神威太湖之光是100P超算,也就是说,Post-K的性能将会是神威太湖之光的10倍。


联合ARM弥补处理器的不足


近年来,异构超算已经是大势所趋,什么是异构超算呢?异构计算就是用不同的计算单元组成系统的计算方式,简单的公式可以表示为“CPU+XXX”,在超算上已经广泛采用,比如天河2号就是CPU+众核加速器,天河2A就是CPU+GPDSP,美国超算泰坦就是CPU+GPGPU。从中可以看出,在异构超算已经是大势所趋,而且能够取得更高的性能的情况下,要建设性能强悍的超算,如果没有高性能的加速器显然是不切实际的——众所周知,神威太湖之光之所以能够取得100P的性能,很大程度上得益于申威26010处理器的强悍性能。目前,日本富士通的京是一款同构超算,采用了Sparc64-VIIIfx处理器,在没有自己的众和处理器做加速器的情况下,日本富士通联合ARM开发加速器也就理所当然了。


可能有人会疑惑了,ARM不是做手机、平板用的SOC么,怎么还能做超算?虽然ARM一直在嵌入式芯片上深耕,但也一直试图进入低功耗服务器市场,虽然在Intel至强D的阻击下斩获有限,但确实给那些多年来苦于Intel的厂商另外一个选择。


在几个月前,ARM还发布了矢量扩展架构(SVE)——矢量扩展架构可以提升向量,这意味着可以提升并行度。而向量既有定点也有浮点,面向的是大型数据处理的需要。虽然对于服务器和超算而言,光靠向量还是不行的,但却比没有矢量扩展架构要强。而这次富士通联合ARM,显然是为了解决超算处理器的问题,而且和申威26010和Intel的KNL一样,富士通联合ARM开发的处理器很可能也会是一款众核处理器。


日本欲造性能10倍于神威太湖之光的超算 可能性有多大?


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