除了天河二号，TOP500你还得懂这些

　　在7月13日德国法兰克福展览中心举行的2015年国际超级计算机大会(International Supercomputing Conference，简称ISC)上，半年一度的全球TOP500榜单再度刷新，最令国人骄傲的当属国防科技大学研制的天河二号超级计算机，以每秒千万亿次的浮点运算速度33.86PFLOP/s第五次蝉联冠军。

　　令国人感到欣喜还有联想，它在收购IBM x86业务后，此次以23套的份额跃居全球前五，中国第一；来自HPC的营收也是全球第三，中国第一。

　　此次大会恰逢ISC第30届，共有全球54个国家和地区、153个参展商、2600名高性能计算(HPC)领域的专家出席。从出席人员分布情况看，基本也来自HPC大国：德国875人，美国487人，英国235人，中国150人，法国132人，日本136人，TOP500榜单上的超级计算机也集中在以上国家。

　　从中国参展商来看，联想、浪潮、曙光、华为和国防科技大学都在现场设置了展位，共同向世界展示了HPC领域的中国力量。

　　不过除了这些基本信息，你应该知道的秘密还有很多，以下是笔者来自现场的直击报道。

　　1.ISC提出“大计算”概念

　　德国当地时间13日9点开始的开幕式上，与会专家介绍了众多超级计算领域的重要议题，包括超级计算与人脑工程、量子计算与HPC、百万亿次计算、大数据和大计算等。

　　其中，“大计算”概念是ISC2015上首次由专家提出的新概念，并将其与大数据关联起来，将在大会最后一天进行主要探讨。从首天的简要介绍来看，“大计算”既包括HPC计算性能的提升，也包括HPC与大数据、云计算的进一步联系。

　　笔者就HPC与大数据、云计算的关系这一话题采访了联想集团副总裁、System x开发和企业级系统负责人Brian Connors。他谈道，HPC和大规模云计算数据中心的需求有较为类似之处，比如同样对能耗和成本非常敏感。HPC被誉为“金字塔尖上的明珠”，代表着IT技术的顶尖水平，因此，HPC也会为包括云计算、大数据等商业应用带来创新，这既是技术趋势也是应用趋势。

　　2.水冷技术备受关注

　　另一个热点在于水冷技术。

　　服务器水冷技术并不是一个新技术，但随着超大规模数据中心、HPC建设的加速和水冷技术本身的发展，从今年开始水冷在HPC领域逐渐成熟。

　　展会上，惠普展出了Apollo 8000，Cray等其他企业也都展出了各自的水冷系统。据悉，联想System x系列服务器是行业中最先应用水冷技术的服务器之一，Nextscale“飞虎”已经可以实现温水冷却系统(18~45度)，为此可以将能源消耗节约10%。在TOP500中第20位和第21位的HPC都是联想的产品，并都应用了温水冷却系统。温水冷却系统与冷水相比，无需耗电的制冷设备，常温水温已经满足需求。

　　3.TOP10为何基本无变化

　　从TOP10来看，尽管天河二号以33.86PFlop/s浮点运算速度再次夺冠，但是和上一次排名相比计算性能并没有提升。此外，TOP10榜单与上一次排名相比也基本没有变化，排名第二到第五的依然是：美国能源部橡树岭国家实验室的“泰坦”(17.59PFLOP/s)，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“红杉”(17.17PFLOP/s)，日本理化研究所的“京”(10.519PFLOP/s)和美国阿尔贡国家实验室的“米拉”(8.59PFLOP/s)。

　　TOP10中唯一的“新面孔”为来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国外大学的“沙欣二号”(5.537 PFLOP/s)，排名第七。这也是TOP500排行榜发布22年来，中东地区的系统首次跻身TOP10。

　　为何TOP10变化如此之少呢？究其原因，上一次HPC计算性能显著提升有赖于协处理器技术的发展，但协处理器稳定性有待提高，应用领域有限。其次，TOP10这种顶级HPC的价格非常昂贵，系统建立之后关键还是要看应用效率，而非纯粹为了排行榜的排名而提升。

　　那么，未来几年TOP10顶级HPC的性能态势如何呢？最新的消息是，国防大学正在对天河二号进行系统升级，并计划采用中国自己的通用计算DSP加速器，明年计算性能有望再提高一个量级，达到100PFLOP/s浮点运算能力。TOP10中占据4席的IBM也已中标美国能源部下属三个实验室，并将采用还未正式发布的POWER9，届时有望HPC性能大幅提升。未来两年TOP10的名单将“改朝换代”，计算性能得到大幅提升。

　　4.TOP500中国套数为何减少

　　以国家和地区为单位，TOP500中美国依然以233套占据最大份额，日本上榜数量与上一界排名相比由32套增至39套，位居第二，中国则由上届TOP500中的61套减少至37套，排名第三。

　　尽管代表HPC顶级性能的TOP10基本无更新，TOP500的整体性能增长也处于历史低位，但是TOP500准入性能却从153.4TFLOP/s上升到165.1TFLOP/s，而去年在这一区间左右的中国HPC多达24套。今年准入性能提升后，这些HPC由于在性能上没有进一步提升而跌出TOP500排行榜。

　　从另一方面来看，很多TOP500排名靠后的HPC的利用效率都很高，比如联想此次排名第497位的HPCLENOX，应用效率就高达95%，属于“小而美”的HPC系统。而跌出排行榜的那些中国HPC多数隶属于电信运营商、互联网运营商和IT服务商，利用HPC系统解决商业计算中大数据分析与数据挖掘、商业模型、高频交易等商业应用，也是属于“小而美”的商用系统。对于HPC商业用户来说，满足实际需求，又不浪费资源的HPC才是好用适用的HPC，TOP500排行榜的排名倒在其次。

　　联想、浪潮、曙光、华为、国防科大德国参展，彰显HPC中国力量。

　　5.企业排名最大黑马联想

　　本文开头就提到，除了TOP500天河二号五连冠外，联想在收购IBM x86服务器业务后，在此次TOP500排名中，以23套的数量在此次排行榜中位列全球前五，中国第一；来自HPC的营收也是全球第三，中国第一。联想无疑成为最大黑马。

　　从技术角度看，TOP500英特尔处理器仍占86%以上，且在88套应用了协处理器的超级计算机中，33套采用了英特尔的志强融核协处理器，52套采用了英伟达的协处理器。值得一提的是，在TOP10中IBM的蓝色基因和POWER处理器联合占据4个席位，可谓夺人眼球。

　　从HPC整机企业来看，惠普178套，IBM91套，Cray71套，SGI30套，联想23套，成为HPC系统市场占有率的TOP5。

　　TOP500评选委员会也为联想收购IBM后，跨年HPC究竟如何计算而煞费苦心，并特别在开幕式大会上进行了详细的解释。但无论是联想，联想IBM，还是IBM联想的各种计算方式，联想集团副总裁、中国区大客户事业部销售总经理叶明都强调，不必关注排名，联想通过收购拥有了IBM原来HPC的研发、产品线、人才和客户，获得这些能力对于联想来说才是重要的。

　　本报记者 陈翔

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