在昨天公布的全球TOP500超算排名中，中國(guó)不僅保住了最強(qiáng)計(jì)算機(jī)的榮譽(yù)，而且在TOP500計(jì)算機(jī)數(shù)量上也實(shí)現(xiàn)了新突破，更關(guān)鍵的是在***之后中國(guó)用自己研發(fā)的處理器實(shí)現(xiàn)了超越，這次神威計(jì)算機(jī)不聲不響地拿下TOP500冠軍距離美國(guó)制裁中國(guó)超算中心不過一年零兩個(gè)月。太湖之光超級(jí)計(jì)算的背后是中國(guó)國(guó)產(chǎn)處理器的大進(jìn)步，它使用的是申威（跟計(jì)算機(jī)名別混了）SW26010處理器，260核心，64位架構(gòu)，該系統(tǒng)的一大特色就是能效非常高，性能幾乎是天河2號(hào)的三倍，但總功耗反而更低了。

　　神威太湖之光：不僅性能最強(qiáng)，能效也逆天

　　先來簡(jiǎn)單說說神威太湖太湖之光計(jì)算機(jī)，它坐落于太湖之濱的無錫市國(guó)家超算中心內(nèi)，此前大出風(fēng)頭的天河2號(hào)則是在中國(guó)廣州的國(guó)家超算中心。神威計(jì)算機(jī)的研發(fā)單位是中國(guó)國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心，在太湖之光之前該中心研發(fā)過神威藍(lán)光計(jì)算機(jī)，2012年安裝于濟(jì)南的國(guó)家超算中心內(nèi)，當(dāng)年的浮點(diǎn)性能為1千萬億次，現(xiàn)在來看性能早已經(jīng)不算領(lǐng)先了，不過當(dāng)時(shí)藍(lán)光也是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的HPC，使用的就是國(guó)產(chǎn)處理器。

　　神威太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介

　　在TOP500官網(wǎng)上可以找到太湖之光計(jì)算機(jī)的詳細(xì)規(guī)格，其Linpack浮點(diǎn)性能為93PFLOPS，理論性能是125.4PLFOPS，而此前最強(qiáng)的天河2號(hào)性能分別是33.86LFOPS、54.9PFLOPS，也就是說太湖之光的實(shí)用性能幾乎是天河2號(hào)的3倍，理論性能則是后者的2倍多，性能效率達(dá)到了74.2%，而天河2號(hào)只有55.8%。

　　神威太湖之光的能效比非常高

　　更關(guān)鍵的是，在性能大幅飆升的情況下，太湖之光的功耗反而從天河2號(hào)的17.8MW降低到了15.37MW，計(jì)算下來其單位性能功耗達(dá)到了6GFLOPS/W，而以能效比著稱的“泰坦”單位性能不過是2.1GLOPS/W。太湖之光的能效就算放到以節(jié)能而非性能為指標(biāo)的Green500計(jì)算機(jī)中也是拔尖的，后者最新榜單中排名第一的單位性能不過是7GFLOPS/W，第二名的是5.3GLOPS/W，太湖之光能成為第二，而這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能與太湖一號(hào)差太遠(yuǎn)了，最強(qiáng)的Shoubu也不過605TFLOPS（0.65PFOPS）。

　　申威處理器：國(guó)產(chǎn)260核處理器

　　神威計(jì)算機(jī)使用的處理器來源于上海江南計(jì)算所，神威藍(lán)光計(jì)算機(jī)使用的是申威SW1600處理器，2010年問世，架構(gòu)體系源于DEC Alpha（這個(gè)是噴點(diǎn)啊，噴子要注意了，申威指令集不是國(guó)產(chǎn)的），根據(jù)資料來看它使用的還是65nm工藝，16個(gè)RISC 64位核心，頻率在975MHz到1200MHz之間，1.1GHz頻率下浮點(diǎn)性能140.88GFLOPS。

　　太湖之光使用的是申威SW26010處理器

　　太湖之光顯然不可能再使用神威1600處理器了，這次使用的是江南計(jì)算所研發(fā)的申威SW26010處理器，架構(gòu)體系還是Alpha 64位RSIC，亂序執(zhí)行，頻率1.45GHz，260個(gè)核心，整個(gè)處理器包括4個(gè)MPE（Management Processing Element）管理單元、4個(gè)CPE（Computing Processing Element）計(jì)算單元及4個(gè)MC內(nèi)存控制器單元組成，其中CPE單元又由8x8陣列的64核心組成，所以總計(jì)是260個(gè)核心（4x64+4=260）。

　　這樣1個(gè)處理器就是1個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)8GB DDR3內(nèi)存，256個(gè)節(jié)點(diǎn)組成1個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)，160個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)連接，因此總計(jì)是40960個(gè)節(jié)點(diǎn)，10649600個(gè)核心，內(nèi)存容量1.3PB。

　　每張計(jì)算卡上有2個(gè)節(jié)點(diǎn)

　　每塊主板上可以布置上下4張計(jì)算卡

　　32張卡組成1個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)，或者說256個(gè)節(jié)點(diǎn)

　　4個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)組成1組機(jī)柜

　　太湖之光的整體布局

　　要想了解太湖之光的詳細(xì)架構(gòu)信息，可以讀讀田納西大學(xué)這篇論文。

　　至于如何評(píng)價(jià)中國(guó)太湖之光到底有多強(qiáng)，可以看下論文中對(duì)比的美國(guó)最強(qiáng)HPC、中國(guó)前一代最強(qiáng)HPC及當(dāng)前太湖之光的配置。