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xiansl

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[交流] [转贴]超级计算介绍

您一定想知道宇宙的真实形状、100年后的天气状况是什么样?
能够超高速处理庞大数据的超级计算机,能让你实现梦想。

什么叫超级计算机？
超级计算机指的是能够进行大规模、超速运算的计算机。
超级计算机1970年出现，80年代初在美国迅速发展，NEC也开始了超级计算机的研究。现在，日本和美国都把超级计算机列入国家级科研项目.
超级计算机的运算速度非常之快，如果把普通计算机的运算速度比喻成人走路的速度，那么超级计算机就达到了火箭的速度。（图1）所以，无法进行实验的自然现象可以通过数值模拟来预测。如果说"理论"和"实验"一直被当作科学的两大支柱的话，那么依靠超级计算机的"计算机模拟"也已成为非常重要的科学，甚至可以称"计算机模拟"为第三科学了。

应用领域

超级计算机在宇宙、医疗、纳米技术、生物技术等诸多领域都被广泛应用。例如，通过汽车撞击模拟试验能够大大削减成本，开发出至今从未有过的特性材料等，这样的成果对社会做出了很大贡献。但目前所利用的还只是超级计算机全部潜能之"一斑"而已，我们有理由相信，随着此技术新应用的不断出现,我们的世界也将被改变。

NEC的超级计算机
NEC开发的世界最快的超级计算机"地球模拟器"是在计算机上模拟出一个地球,解释地球上出现的各种自然现象，实现了人类的梦想。地球模拟器是为了准确预测地球的温室效应、海面水位上升等地球环境的变动，提供能够保持人类与地球和谐相处的正确信息而开发的。
在大气、海洋的研究中，地球被分成格子(立方体),计算出各种自然现象的物理参数(如气压、温度、风速等)。此前的超级计算机系统中格子最小分成100km，但在地球模拟器中，格子是10km，实现了1000倍的高清晰度。

http://www.nec.com.cn/htmls/9/5/qihou.gif

世界最快的计算机
地球模拟器为了再现1000倍高清晰度，必需配置比标准超级计算机性能高1000倍的庞大计算能力。它是将640个节点(每个节点由8个8Gflops的矢量处理器构成)用高速网络连接在一起，即总共用5120个处理器组成的矢量型并联超级计算机。
由于使用了最先进的半导体技术，每个矢量处理器1秒钟可实现80亿次加法和乘法运算，性能相当于32个LSI处理能力。使用的网络电缆的大约83000根，长度2890km，相当于从北海道到冲绳的距离，几乎横跨了整个日本列岛。由于这样的构成实现了内存容量10T(10万亿)字节，峰值性能达到了每秒40万亿次的浮点运算能力。
2002年4月，在Linpack benchmark test(世界上使用最广泛的超级计算机计算性能测定法)中,认定NEC的地球模拟器的计算性能达到了每秒35.61万亿次(此后又达到了35.86万亿/秒),宣布它是世界上速度最快的超级计算机。它达到在此之前所认定的世界最快速度机器性能的5倍。

未来
地球模拟器自从开始运转以来,以相当高的精度算出了与实际观测结果相符的预测数据。例如台风的动向、暴雨集中的预测、冷夏暖冬的预测、甚至地球温室效应的进展预测等,其精度越来越高。另外,地震发生过程探明等研究。地球模拟器不仅仅用在地球环境的预测，在生物、航空航天、能源、发动机等其他领域也被广泛应用。
NEC拥有从操作系统的开发到系统软件、应用软件、LSI到硬件设备、技术开发等众多领域的先进技术。NEC正是集结了这些必需的关键技术进行着超级计算机的研发。
想得到做得到
400余名科研成员的卓越想法和不懈努力，创造了象NEC超级计算机那样的重大技术革新成果。这也是NEC的创新技术之一。

-------------编者注：上文对超级计算简单介绍，因此推荐给大家，但上文时间较早，其中所提地球模拟器早已无当年风采，在Cluster发展飞速的现在，大量集群，MPP系统已经超过了它。目前世界最快计算机非IBM的“蓝色基因”莫属。

[ Last edited by xiansl on 2006-9-26 at 15:54 ]

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