DO IT軟件與服務(wù)頻道消息 在最新的全球500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜中，基于Linux的超級(jí)計(jì)算機(jī)占據(jù)了476個(gè)席位，比率高達(dá)95.2%。而在這之前，Unix系統(tǒng)曾占據(jù)500強(qiáng)超算榜單96%的比率。要看Linux是如何完成這一“乾坤大挪移”，還要從頭說(shuō)起。

Linux已成功取代Unix，成為最受超級(jí)計(jì)算機(jī)青睞的操作系統(tǒng)

1993年6月，世界上首個(gè)全球500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜出爐，而此時(shí)Linux才剛剛興起。實(shí)際上，直到1993年，首次成功的Linux發(fā)行版——Slackware Linux和Debian Linux才剛剛問(wèn)世。

接下來(lái)，如Linux基金會(huì)一份即將發(fā)布的報(bào)告所稱，從20年來(lái)Top500國(guó)際組織在計(jì)算性能領(lǐng)域?qū)Τ��?jí)計(jì)算機(jī)和Linux的相關(guān)數(shù)據(jù)分析可知，自1998年Linux首次出現(xiàn)在500強(qiáng)超算榜單起，在過(guò)去的十年中其就一直占據(jù)著500強(qiáng)超算操作系統(tǒng)前十的地位，并且從2010年6月開(kāi)始，基于Linux的超級(jí)計(jì)算機(jī)在500強(qiáng)榜單中的比率達(dá)到了90%以上。

在Linux雄踞超算霸主地位之前，超級(jí)計(jì)算機(jī)主要采用Unix作為操作系統(tǒng)。但自2003年起，事情發(fā)生了明顯的轉(zhuǎn)折，到了2004年，Linux則完全稱霸超算領(lǐng)域。

據(jù)Linux基金會(huì)介紹，“Linux已成為突破計(jì)算性能的原動(dòng)力，并推動(dòng)了計(jì)算研究領(lǐng)域和技術(shù)的創(chuàng)新。換句話來(lái)說(shuō)，就是Linux已成功占據(jù)超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域霸主地位，至少大部分超級(jí)計(jì)算機(jī)都在使用Linux系統(tǒng)，它有效的幫助了研發(fā)人員推動(dòng)并解決計(jì)算能力的限制和瓶頸。”

超算的天平為何向Linux傾斜?

該基金會(huì)認(rèn)為，出現(xiàn)這種情況主要基于以下兩個(gè)原因。首先，由于大多數(shù)世界上頂級(jí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)都是超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)研究機(jī)器，他們的建立主要是用于處理一些專門的特殊任務(wù)。每臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)都是一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目，擁有唯一的特性和優(yōu)化需求。因此，要為每個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一個(gè)特別定制的操作系統(tǒng)并不現(xiàn)實(shí)。但對(duì)于Linux平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)則可以很容易對(duì)其進(jìn)行一次性修改和優(yōu)化，并進(jìn)行一些突破性的設(shè)計(jì)以適應(yīng)現(xiàn)代超級(jí)計(jì)算機(jī)的需求。

另外一個(gè)重要的因素在于，“針對(duì)一個(gè)定制的、自我支持的Linux發(fā)行版本，不論你使用的是20個(gè)節(jié)點(diǎn)還是2千萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，其授權(quán)費(fèi)用都是一樣的。”此外，“通過(guò)利用廣大的開(kāi)源Linux社區(qū)，你的各大項(xiàng)目都可以獲得免費(fèi)的技術(shù)支持和開(kāi)發(fā)資源，從而使得開(kāi)發(fā)人員的費(fèi)用可以和操作系統(tǒng)費(fèi)用平分秋色，或是更低。”

這樣一來(lái)，超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度將會(huì)越來(lái)越快。從總的運(yùn)算峰值來(lái)看，通過(guò)Linpack基準(zhǔn)測(cè)試，一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的最大運(yùn)算性能大約每14個(gè)月就會(huì)提升一倍，并已經(jīng)大大超過(guò)了摩爾定律(每24個(gè)月，嵌入芯片的晶體管數(shù)目將增加約一倍。)。在高端產(chǎn)品中，超級(jí)計(jì)算的運(yùn)算速度更快。就拿全球500強(qiáng)榜單來(lái)說(shuō)，其最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)峰值已經(jīng)提升了兩倍，即從1993年的CM-5’s 59.7 gigaflop/s提升為2013年的33.86千萬(wàn)億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度，達(dá)到了現(xiàn)在天河二號(hào)的速度。

因此，Linux基金會(huì)總結(jié)道：“通過(guò)20年以來(lái)全球超算500強(qiáng)數(shù)據(jù)，分離運(yùn)算峰值和操作系統(tǒng)，我們顯然可以看出，Linux的存在并非只是為了現(xiàn)今大多數(shù)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其在過(guò)去十年中對(duì)超級(jí)計(jì)算性能不成比例的增長(zhǎng)具有顯著的推動(dòng)力。未來(lái)，Linux除了能夠繼續(xù)推動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域的進(jìn)步和創(chuàng)新之外，其還將有助于探索宇宙的奧秘并解決實(shí)際生活中最棘手的問(wèn)題。”