2013年在超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域最激動(dòng)人心的消息就要算是“天河2號(hào)”登頂并蟬聯(lián)Top500冠軍了，這也是中國(guó)超算繼2010年11月“天河1A”之后第二次獲得此項(xiàng)桂冠，標(biāo)志著中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)的水平再一次躍上了新的高峰。

2013年11月 TOP500數(shù)據(jù)

根據(jù)世界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500組織公布的資料顯示，天河二號(hào)的峰值速度(Rpeak)每秒54,902.4TFLOPS(萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算)、存儲(chǔ)總?cè)萘?2400萬(wàn)億字節(jié)。打個(gè)形象的近似比喻，天河二號(hào)運(yùn)算1小時(shí)，相當(dāng)于13億人同時(shí)用計(jì)算器計(jì)算一千年，其存儲(chǔ)總?cè)萘肯喈?dāng)于可存儲(chǔ)每?jī)?cè)10萬(wàn)字的圖書600億冊(cè)。

天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)落戶于國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心，系統(tǒng)共有16,000個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置了兩顆Ivy Bridge-EP平臺(tái)Intel Xeon E5-2692V2 CPU，運(yùn)算加速器使用了3片英特爾公司最新基于MIC架構(gòu)的Intel Xeon Phi 31S1P協(xié)處理器產(chǎn)品。 節(jié)點(diǎn)間通過(guò)帶寬為160Gbps的THExpress-2高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)。

小編注意到，在11月份的TOP500榜單中，共有13套系統(tǒng)配備了英特爾至強(qiáng)融核協(xié)處理器，而采用至強(qiáng)處理器和至強(qiáng)融核協(xié)處理器的計(jì)算加速架構(gòu)現(xiàn)在有一種全新的叫法“微異構(gòu)架構(gòu)”，究其原因，這種架構(gòu)屬于具有多種類型計(jì)算力的硬件架構(gòu)，但通用編程模型卻可以予以支持，可以簡(jiǎn)化開發(fā)和優(yōu)化過(guò)程。這一優(yōu)勢(shì)是其它異構(gòu)架構(gòu)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。自天河二號(hào)發(fā)布后，“微異構(gòu)架構(gòu)”也正在逐步成為被高性能計(jì)算行業(yè)普遍認(rèn)可的加速模式。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上，天河二號(hào)采用了Arch互連機(jī)制，也就是TH Expresss-2。Arch互連體系與兩個(gè)Ivy Bridge-EP節(jié)點(diǎn)被安置在同一塊電路板上。計(jì)算節(jié)點(diǎn)與至強(qiáng)Phi協(xié)處理器共享了機(jī)架空間——左側(cè)空間歸計(jì)算節(jié)點(diǎn)、右側(cè)則容納五塊至強(qiáng)Phi協(xié)處理器，且二者都可以單獨(dú)抽出。除此之外，天河二號(hào)還在高速互連、新型層次式加速存儲(chǔ)架構(gòu)、容錯(cuò)設(shè)計(jì)與故障管理、綜合化能效控制、高密度高精度結(jié)構(gòu)工藝等方面取得了一系列創(chuàng)新和突破。

說(shuō)了這么多，各位對(duì)天河二號(hào)也有了一個(gè)簡(jiǎn)單了解，接下來(lái)進(jìn)入今天的主題——天河二號(hào)CPU全面解析。

前面已經(jīng)提到，天河二號(hào)采用的CPU型號(hào)為Intel Xeon E5-2692V2 CPU，想必各位都清楚這是Intel最新發(fā)布的Ivy Bridge-EP產(chǎn)品家族中的一員。Ivy Bridge-EP可以說(shuō)為服務(wù)器領(lǐng)域引來(lái)了一片春天。因?yàn)樾碌腣2版Xeon E5-2600V2系列將核心數(shù)由原來(lái)Sandy Bridge-EP最高8核的提高至擁有8核、10核和12核多種規(guī)格，所以V2版Xeon E5成為了組建服務(wù)器的好選擇。其制程工藝采用的是英特爾最為領(lǐng)先的22納米制程技術(shù)，與前一代產(chǎn)品相比，能效提高多達(dá)45%，最多可集成12個(gè)內(nèi)核，能夠快速運(yùn)行多種計(jì)算密集型工作負(fù)載，最高可將性能提升50%。