世界最大超級計算機 利用百萬處理器模擬計算

　　新浪科技訊 香港時間1月30日消息，據國外媒體報導，美國北加州的斯坦福大學，研究人員剛剛利用世界上最大的超級計算機運行了一個應用程式，通過一百多萬個處理器核處理了相關信息。
　　約瑟夫‧尼科爾斯及其研究小組是第一個利用勞倫斯‧利弗莫爾國家實驗室的“紅杉IBM藍基因/Q型”超級計算機運行活動代碼的研究團隊。“紅杉”超級計算機總共包括150多萬個處理器核，該研究小組利用的處理器核有一百萬稍多一些，模擬了試驗性噴氣式發動機所產生的噪音量，在這個過程中顯然創造了一項超級計算機紀錄。
　　以前，尼科爾斯及其他研究小組成員從來沒有在超過20萬處理器核的計算機上運行過這個代碼。為了使“紅杉”的軟件達到最優化，在過去幾週的時間里，研究小組跟勞倫斯‧利弗莫爾國家實驗室的研究人員進行了密切合作。“起初我也不知道能否正常運行，”尼科爾斯說。
　　分佈式計算工具的開放資源，如Hadoop，利用的是非常便宜的商品硬件。試驗表明，儘管這些開放資源已經發展起來，但是以前的超級計算機群所提供的數據處理平台仍然要大得多。最大的Hadoop集群可能包括大約8800個處理器核。
　　超級計算機的工作原理是把非常大的問題分解為較小的問題，然後把這些小問題分佈在許多機器和許多處理器核上。通常情況下，增加處理器核能夠使運算速度變得更快，但是這樣也會增加複雜性。實際上在一定程度，處理器與處理器之間的通訊所引起的障礙可能會使運算變得更慢。
　　但是“紅杉”的處理器是利用一種新方式──“5D Torus”互連技術──排列起來接連成網的。每一個處理器直接跟十個其他處理器相連，而且能夠以較少的等待時間連接較遠的處理器。然而，其中有些處理器也有第11個連接，該連接進入了整個系統的輸入/輸出中央通道，這些特殊的處理器負責從各處理器收集信號，然後將處理結果寫在磁盤上。這樣可以使絕大多數通訊在處理器與處理器之間進行，不必通過磁盤。
　　研究小組希望這些模擬結果將會有助於製造噪音更小的噴氣式發動機。在帕維茲‧莫因教授和桑吉瓦‧萊勒教授的指導下，斯坦福大學的研究小組一直在跟俄亥俄州國家航空航天管理局格倫研究中心和美國海軍航空系統司令部進行合作，他們企圖在不用製造真實樣機的情況下，來預測一台試驗性發動機的噪音將會有多大。實際操作起來比聽起來更難。尼科爾斯解釋說，一台發動機所產生的聲波能量不到其總能量的百分之一。為了準確模擬一台發動機將會產生的噪音，運算必須具備極高的精度。
　　然而多虧了“紅杉”超級計算機，尼科爾斯認為他們的研究可能超過了模擬所達到的規定設計，換句話說，他們已經搞清了最優化的設計方案。
　　尼科爾斯說，他們研究所用的代碼最初是由以前的斯坦福大學高級研究助理弗蘭克‧哈姆開發的，該代碼使斯坦福大學的其他研究人員模擬出整個機翼總氣流量，還使他們模擬了幾倍於音速情況下的飛機推進系統──超音速衝壓噴射裝置。(胡德良)
來源 香港新浪科技

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