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理論上一個超級電腦的 CPU 數量有限制嗎?

2012-05-01數碼

超級電腦可不是拼誰的CPU多。計算能力也不是能夠累加的。超級電腦的建造的難點還是在內部的互聯結構,就是那個能夠把上萬個CPU排程起來協同工作的通訊網絡,而建造這樣的一個互聯網絡也是需要很多的節點和計算資源的。

以三年前世界第一的超級電腦走鵑(IBM Roadrunner)為例,走鵑使用了12960個PowerXCell 8i作為計算節點,然後每兩個Cell需要配上一個雙核的Operon專門用來作IO。這三個東西每一個是一個刀片(Blade),在加上一個擴充套件部份用來放其他東西的一個四個刀片組成一個被稱為Triblade的東西。180個Triblade連在一起組成一個CU(Connected Unit),此外,每個CU還有12個用於控制檔案系統的IO節點,每個有2個Operon。每個CU合計有720個Cell和360+24個Operon。

這樣的CU一共有18個,共計12960個Cell和6480+432個Operon,透過一個2階互聯網絡,也就是一堆交換機,連線起來。這一堆交換機一個3456個節點。另外還需帶上216個千兆乙太網路IO節點。合計嘛,自己算吧,反正是好多東西。

從這些數碼我們可以看出來,用於通訊和互聯的節點在整個系統中占有比較大的比例的,所以,互聯結構對於超級電腦而言是非常重要的,而且會限制這個超級電腦的規模。如果要增加參與計算的節點數,則有可能會使得互聯網絡的結構變得異常的復雜,甚至可能要設計新的互聯結構來滿足需求。所以超級電腦不是單純的CPU的積累,而是一個非常有技術含量的工作。

以下是一個走鵑的官方資料,希望你透過這個材料自己也能造一個這樣的東西。

http://www. lanl.gov/orgs/hpc/roadr unner/pdfs/Koch - Roadrunner Overview/RR Seminar - System Overview.pdf