透过天河一号看超级计算机技术 在 去年10 月底，长沙举办的中国高性能计算学术年会上，国防科技大学研制的千万亿次超级计算机“天河一号”成为焦点，这是我国国内计算能力最高的超级计算 机，而且标志着我国超级计算机的研发能力成功实现了千万亿次计算的跨越。超级计算机不仅体现了一个国家战略性高技术的发展水平，也是与科技创新、国计民生 密切相关的重要基础设施。超级计算机的各种应用，实际上会以不同的方式影响到我们每个人，这些似乎遥不可及的超级计算机实际上离我们“非常近”。 你应该知道的超级计算机 目前各种超级计算机的高速处理能力基本上都是利用并行体系结构实现的，并行计算(Parallel Computing)已成为提高处理性能的关键技术之一。简单地讲，并行计算技术就是用同时运行的多个处理机或计算机来处理同一任务，从而大幅度提高任务 的处理速度、缩短了任务的处理时间。 超级计算机的五大形态 在超级计算机技术的发展历程中，先后出现过多种超级计算机并行体系结构，主要有如下 5种。 ●并行向量处理(Parallel Vector Processing，PVP)系统 并行向量处理结构 采用一定数量的、并行运行的向量处理器和共享式内存(Shared Memory ，SM)结构的计算机系统。PVP 系统的SM 结构，也就是采用高带宽的交叉开关将各个向量处理器与其共享的内存模块连接。向量处理器 (Vector Processor) 的一条指令能够同时对多个数据项(向量矩阵)执行运算，而一般的通用 CPU 属于标量处理器(Scalar Processor)，每次只能对一个数据项进行处理。其代表机型有 Cray XMP、Cray YNP、NEC SX2、我国的银河一号和二号等。 ●对称式多处理(Symmetric Multi Processing，SMP)系统 对称式多处理结构 采用一定数量、并行运行的微处理器和共享式内存(SM)结构的计算机系统，各处理器通过系统总线或交叉开关连接共享的内存模块，可“均等”或“对称”地共 享内存和其它系统资源并由同一操作系统管理，提高整个系统的数据处理能力，因此 SMP 属于“一致性内存访问”(Uniform Memory Access，UMA)方式，SMP 的代表机型有 IBM R50、SGI Power Challenge、Sun SPARC Center 2000、曙光一号等。 ●分布式共享内存(DistributedShared Memory，DSM)系统 分布式共享内存结构 由一定数量的并行处理节点(Node)组成，每个节点都是一个相对完整的计算单元(配置有处理器和内存模块)，各节点通过高速网络互连，系统由单一操作系 ...
