全球最快超级计算机K Computer“孕育”中
企业视野
最近关于高性能计算机（HPC）的新闻不少，比如由国防科学技术大学研制的超级计算机系统“天河一号”，近期夺得中国HPC TOP100排行榜第一名，并会角逐即将发布的全球HPC TOP500排行榜第一名。而近期在高性能计算机领域最吸引眼球的，莫过于日本宣布将于2012年研发出运算速度高达每秒一万万亿次（即每秒一亿亿次，10Petaflop/s）的超级计算机K Computer，其运算速度是在全球HPC TOP500榜排名第一（2010年6月公布）的Jaguar（美洲豹）的5倍。运算速度高达每秒一万万亿次的超级计算机究竟有多快？日本研制这么快的高性能计算机有何意义？
每秒一万万亿次的HPC究竟有多快
这次研发K Computer的机构是富士通与日本理化学研究所，K代表日语中的kei，意思是一万万亿，代表这台超级计算机每秒能运算的次数。这台超级计算机的每秒运算次数可达到一万万亿，预计2012年完工，耗资大约13.2亿美元。
众所周知，在今年年中的全球HPC TOP500排行榜中，排名全球第一的是位于美国橡树岭国家实验室的Jaguar（美洲豹），其每秒系统峰值运算性能为2331万亿次，实测Linpack运算性能达到1.759Petaflop/s。而K Computer的运算速度至少是目前的Jaguar的5倍，也就是说，K Computer的峰值运算速度可以超过10Petaflop/s，实测Linpack运算性能也可能接近10Petaflop/s。这种运算能力意味着什么？富士通表示，如果要模拟运算人类心脏在新药物作用下产生的反应，利用目前的普通HPC可能需要约两年时间，而利用K Computer可把时间缩短为两天。
据悉，K Computer仍然采用集群技术连接组合，它将由800个最小节点的计算机机柜连接起来，目前富士通已经开始把第一批8台计算机机柜运往200英里外位于海港城市神户的理化学研究所，每个计算机机柜的大小跟电冰箱差不多。800台最小节点的计算机机柜将被排列在长约60米、宽约50米的无柱机房内，此次运送的8台计算机机柜被安置于房间的四角，每台高约2米。到组合连接完成后，K Computer将拥有8万个处理器，每个处理器配备8个处理核心，也就是说它拥有共计64万个“大脑”。
日本研制K Computer的目的
据悉，K Computer项目由日本文部科学省主导，富士通与日本理化学研究所共同研发。研制K Computer将能让日本再次进入全球超级计算机排行榜的前列，在2010年6月发布的全球HPC TOP500排行榜上，日本拥有超级计算机的最好名次是富士通研制的超级计算机排名第22位。而在各个国家拥有的HPC数量上，美国无疑最多，中国共有24套HPC入榜，德国25套、法国29套、日本18套、印度5套，中国拥有的高性能计算机数量仅次于美国、法国、德国，世界排名第四、亚洲排名第一。K Computer研制成功无疑将提高日本在世界HPC排行榜上的名次。
K Computer研制成功的话，它还能处理气候变化和天气模式等复杂运算，还能让日本企业界拥有一个强大的运算工具，以寻求在医药、材料和新技术方面的突破。富士通公司高级副总裁佐相秀幸（Hideyuki Saso）在记者招待会上表示，这是一个无比重要的项目，有助于提高日本的国际竞争力，促进日本国内科学和技术的发展。
HPC的竞争就是综合国力的竞争
高性能计算机是衡量一个国家综合国力的重要标志，是国家信息化建设的根本保证。发展高性能计算机，可以带动科学技术的进步，解决国民经济建设、社会发展进步、国防建设与国家安全等方面一系列的挑战性问题，促进相关产业的快速发展。高性能计算机一般都和科学研究联系在一起，小到原子结构的分析，大到宇宙起源模拟，到处都需要高性能计算机。当然，高性能计算机还广泛应用在和大众生活息息相关的各个领域，比如更精确的天气预报、新药研制、云计算服务、制造业应用等。
国际数据公司（IDC）的超级计算机专家康威（Steve Conway）说，越来越多的国家意识到，超级运算能力与科技进步和工业竞争力存在着紧密的联系，企业正在将超级计算机用于产品开发过程中从设计到测试的每一个阶段。
据IDC统计，过去五年来，日本政府和企业平均每年投入2.784亿美元研发高性能计算机，而美国每年投入12.8亿美元研发高性能计算机。富士通的竞争对手也在努力试图打破每秒一万万亿次的运算纪录，IBM正在为位于伊利诺斯州立大学的美国国家超级计算机应用中心建造一个运算速度达到这一标准的系统。■
（阿君）