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来源:太平洋电脑网
世界最大的天文望远镜SKA目前选址南非和澳洲,耗时9年的选址问题等已解决,然而比选址更为棘手的问题是其庞大的数据量收集和处理。有专家指出,前所未有的最大望远镜SKA,其庞大的数据量需要一个每秒超过10万万亿次浮点计算能力的超级计算机,是目前世界上最快的超级计算机的十倍左右。
目前世界上最快的超级计算机是日本的K Computer,峰值性能超过10Pflops,研发和建造费用达到12.5亿美元。而且目前富士通还在做提升其性能的研究。不过对于SKA这一超级天文望远镜,其性能貌似还不足以达到要求。
日本富士通研制的K Computer
SKA,平方公里阵列射电天文望远镜,是目前筹建的最大的射电望远镜。SKA将同时采用高频碟形、中频孔径和低频孔径三种类型的无线电波接收 天线阵列,其信号采集区域与1平方公里的碟形天线相当,这也是其名称的由来。
SKA射电望远镜想象图
SKA覆盖频率从70兆赫兹至10000兆赫兹,高频碟形阵列每秒钟将产生1600亿比特的数据,而中、低频孔径阵列每秒钟的数据量更大。处理这些是互联网数据的几百倍的海量信息,必须要有一台每秒运行速度达到10万万亿次的超级计算机才能满足需求。而现世界排名第一的超级计算机K Computer的峰值浮点计算性能也只是在10千万亿次左右,仅为所需的十分之一。
SKA计划将于2024年竣工开始运行,到时候超级计算机的性能能都达到10万万亿次呢?我们先来看看目前各国各企业的超级计算机研究计划。
2011年9月,IBM公布的的一项600多页的专利文件显示,IBM正在建设计算首个超过10万万亿次浮点计算的超级计算机。其计算能力大约是当前排名第一的“京”(K Computer)的12倍。
在德国举行的第26届国际超级电脑会议(International Supercomputing Conference)中公布的超级计算机排行五百强中,由日本理化研究所(RIKEN Advanced Institute)跟富士通Fujitsu携手研究的“京 ”(K Computer)以每秒8.162千万亿次浮点运算(8.162 petaflops)的成绩拿下第一名的宝座。此次IBM计划建设的超级计算机BlueGene/Q “Sequoia”其峰值性能可达到20PFLOP/s,而其升级版将是首个超过10万万亿次浮点计算的超级计算机,达到107PFLOP/s,是目前世界最快K Computer的12倍。
BlueGene/Q “Sequoia”超级计算机概念图
IBM公布的文件声明描述了为美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设的BlueGene/Q “Sequoia”超级计算机的架构,20 PFLOP/s的Sequoia将采用约160万个A2处理核心,由96个机架构成。20 PFLOP/s的超级计算机将于今年完成。
而在2011年10月,超级计算机领域传来消息,美国将联合AMD、英伟达研制最新超级计算机Titan(泰坦),据称,此超级计算机的计算能力能达每秒2亿亿次,是目前排名第一的日本K超级计算机的两倍有余,能耗仅为后者的三分之一。帮助美国在超级计算机市场上的重夺领头羊地位。
据美国相关媒体的报道,美国能源部下属的橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)将宣布Titan(泰坦)超级计算机研制计划。其主要运算设备将采用NVIDIA提供的Tesla芯片。新型超级计算机泰坦将由AMD提供CPU(中央处理器),英伟达将负责提供GPU(图形处理器)。
Titan(泰坦)超级计算机研制计划
NVIDIA的Tesla芯片业务部门CTO史蒂夫·斯科特(Steve Scott)表示,“泰坦”将有18000个节点,每个节点将采用一个AMD的CPU和一个NVidia的Tesla GPU。斯科特称,多数运算都将由Tesla GPU处理。“泰坦”的设计速度将达每秒2亿亿次浮点运算。“泰坦”将主要用于推进边缘科学的发展,科学家们将通过其建立气候变化的模型、研究生物科学等。
从Titan(泰坦)超级计算机研制计划图中我们可以看到,SKA天文望远镜所要求的10万万亿次的浮点计算能力,最早可于2015年达到。
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