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2021-01-13 快科技

2010年底，我們曾經親身走進天津的國家超級計算中心，目睹了當時世界第一超算天河一號A的風採。世事變遷，性能堪比至少五個天河一號A的「泰坦」(Titan)又在美國的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)裡屹立起來。接下來，我們就跟隨國外記者的腳步，一同去探秘這個新的全球超算No.1。(友情提醒：圖灰常灰常多喲……)

【從美洲虎到泰坦】

ORNL是美國能源部委託UT-Battelle公司管理的一個國家級核心科技研究基地，超級計算機只是他們的一個工具而已。上一代的「美洲虎」(Jaguar)建成於2005年，之後每年都在進行升級，泰坦則是一次超大規模的更新換代。

泰坦還是200個定製的19英寸機櫃和18688個計算節點，但已經更換為最新的Cray XK7計算系統，內部配置也大為不同：登陸與IO節點翻番為512個；處理器還是AMD Opteron，但是從12核心變為16核心，總的核心數量從224256個增加到299008個；每顆處理器搭配克卜勒架構的NVIDIA Tesla K20高性能計算卡，總計18688個GPU；系統內存每個節點原來是16GB，現在不但翻番為32GB，還有6GB GDDR5顯存，總量從300TB增至710TB；硬碟是一萬塊標準的1TB 7200轉2.5寸機械盤，總容量10PB，下次升級會增加到20-30PB。升級替換下來的老硬體照例都交還給Cray。

單單是CPU、GPU加在一起，整套系統就有177萬億個電晶體！

由於超算的大部分工作都是遠程執行的，泰坦內部還有幾十個10Gbps乙太網連結，還接入了能源部能源科學網絡(ESNET)的100Gbps骨幹網內。

而在峰值浮點性能方面，美洲虎「只有」2.3PFlops，泰坦猛增了幾乎十倍，超過20PFlops，也就是每秒鐘可進行2億億次計算。

全速運行的時候，它需要消耗900萬瓦特電力，典型負載下也要700萬瓦特，而這也是唯一限制它擴充的地方。為了減少供電線厚度，電壓是很高的480V而不是當地標準的208V。

泰坦的升級工作已經按時基本完成，並且立即就能投入科學計算工作，而且得益於Tesla計算卡的加盟，大量科學應用可以提速4-8倍。

至於泰坦是不是能夠成功拿下第一，要到半個月後的新一屆超算大會SC12上才會知曉，但就目前看來，已經是十拿九穩的了。

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