给超级计算机更换“心脏”
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●事发地：日本
超级计算机又有最新消息：日本宇宙开发事业集团、原子能研究所以及海洋科学技术中心共同开发的矢量型超级计算机“地球模拟器”将在12月初把640个计算节点计算机的一半淘汰，另一半换用全新的芯片。此次系统升级后，运算速度将翻番，而能耗仅有现在的70%。
“地球模拟器”（主要用于地学相关计算）原始架构由640个计算节点和65个局域路由设备构成，每个计算节点上部署八个峰值运算速度为8Gflop/秒（即每秒可以进行80亿次的浮点运算）的NEC CPU和16GB共享内存，节点间峰值传输速度达12Gb/秒，使用的电缆总长度达2800公里。整套设备共占用空间3200平方米，整个项目历时三年开发完成。
自2002年4月，“地球模拟器”在Linpack基准测试中取得世界上最快的超级计算机称号以来，它的排名已经被众多后起之秀赶超。其中大多数是美国最新研制的超级计算机，如著名的IBM“蓝色基因”/L和/P系列和Cray“红色风暴”系列等，这些计算机的运算速度都已经接近了500Tflop/秒（即每秒500万亿次浮点运算），相对而言“地球模拟器”的40Tflop/秒的运算速度就显得有些过时。并且新的客户需求也被提了出来，新的气象学研究要求更加复杂和精密的计算。
值得注意的是，此次“地球模拟器”不仅提高了运算性能，同时还在功耗节省方面下了很大的功夫。在11月15日的超级计算机2007年年会上，Green500组织提出了“每瓦输出flop”的指标来衡量单位功耗下产生的计算性能，并以此为依据为现有的超级计算机做了名为“绿色500强”的排名。
以“绿色500强”的观点来看，目前在纯粹性能方面排名第一的IBM“蓝色基因”/L系列就不如它排在100名以外的/P系列的单位性能好。后者每消耗1瓦特功率，可以产生357Mflop的性能，而前者仅产生205Mflop。
实际上，中国也正在酝酿超级计算机节能标准。信息产业部提供的数据显示，一个每秒运行10亿次的超级计算中心的电费每年近400万元。2005年，美国数据中心服务器消耗的电力占全美国电力消耗的1.2%，电费高达27亿美元。
高性能计算机耗电为何如此严重？据了解，个人电脑中只有一条内存条，功耗只有几瓦，但高性能计算机里用了很多内存，因此累计起来耗电就十分惊人。比如说，一个基于x86架构的高性能计算机中CPU耗电约是100瓦，它最多可以支持36条内存，每一条内存8-9瓦，内存条耗电合计可能超过300瓦。
节能问题迫在眉睫。可以预见，未来在超级计算机“换心”过程中，节能的处理器将成为“换心”的首选。