浅谈超级计算机发展的过程及研究现状

当前，多核技术的不断发展和日渐成熟，使得处理器的性能得到巨大提升。但是对于存储设备来说，无论是速度还是容量都无法跟上这种步伐。随着处理器和其它子系统发展差距的日益加大，超级计算机的效率问题逐渐成为人们讨论和研究的热点，大部分的实际应用在超级计算机上的运行效率低下，几乎所有实际应用（气象、石油、机械等等）在超级计算机上的运行效率不到10%，有的甚至低于1%。正是由于这个原因，对超级计算机的评价已逐渐抛弃单纯的 Linpack 指标，而更加注重系统各个方面的性能，以及它们之间的平衡性。如何协调处理器、存储设备、互连网络之间的性能关系，以构建一个平衡的计算机系统，已经成为计算机系统设计的关键问题。Roadrunner 和 Cray XT5率先跨入千万亿次门槛，使得世界各国纷纷加入到千万亿次超级计算机的研发队伍中来。目前，国际上已经开始在芯片、节点和系统不同层面探索和研制多核异构系统，如 nVidia 的 Tesla GPGPU 系统，英特尔和 AMD 开始研发的多核/众核异构芯片，以及众多厂商在研制的基于 FPGA 加速计算的节点级异构系统等等。然而，中国的最近一期 TOP100显示，其排名前十的全部都是集群系统，这表明我国在新体系结构机器的引进和研制方面依然滞后，缺乏创新力度。