GTM-W5W3BK9
Skip to main content
  1. 首页 >
  2. 关于富士通 >
  3. 事业方针 >
  4. 技术 >
  5. K computer >
  6. 超级计算技术快速指南

超级计算技术快速指南

超级计算机快速指南-qa

古往今来,人类一直在试图了解自己周围的世界,同时通过使用工具来适应环境和解决问题。 随着所面临挑战难度的提升,人类也开始不断改进自己手中的工具。 超高速的超级计算机最终取代早期的石锤,被用来解决许多当今社会所面临的紧迫挑战......


超级计算机是什么?

超级计算机能够以常规计算机前所未有的速度和规模进行先进科学和技术的运算。 超级计算机主要用于科研机构和工业企业。


超级计算机可以干什么?

世界面临着各种各样错综复杂并难以快速解决的问题,其中包括资源节约、环境保护、新型药物和疗法的开发等。 超级计算机可以进行超高速运算并处理大量的信息。 这使我们能够在计算机中重构或模拟各种我们不太明白的现象,例如不可观测的地球内部,不可复制的大规模灾难和药物对人体的影响等。 这些模型能帮助科学家了解上述事件和现象的本质,这一过程被称为计算机模拟,并已成为理论和实验以外的第三大科学支柱。 超级计算机已成为各种研究和开发领域的重要工具,能够支持从基础研究到生产的全部过程。


超级计算机还有什么其他应用?

利用超级计算机实现的先进模拟已被广泛应用于各种研究领域。 常见的应用包括预测在金融交易中股票的价格,创建计算机图形的动画效果,开发低阻力竞技用泳装,开发用水更少、去污垢能力更强的洗衣机以及设计生产薯片的设备等等。


世界上第一台超级计算机是谁开发的?

最初人类开发电脑目的是执行科学和技术运算。 换句话说,第一代计算机就是我们现在所谓的超级计算机。 世界上的第一台电脑ENIAC于1946年在美国诞生。 当时的研发目的是使用计算机来计算火炮弹道。 世界上第一台被称为超级计算机的电脑是“CDC6600”,它诞生于1964年,开发者是被称为“超级计算机之父”的西摩克雷。


世界上的超级计算机有多少台?

超级计算机目前已经被广泛用于各种研究机构和工业企业,其中既有超大规模的也有较小规模的运算设备。 当今已有太多的超级计算机被投入使用,我们已很难统计出确切的数目。


超级计算机的处理为什么如此快速?

大多数现代的超级计算机都配备了大量的CPU。

可以影响速度的关键要素有两个:

1)每个CPU都能进行快速计算

2)CPU之间能快速进行数据交换

可以加快单个CPU运行速度的方法包括提高工作频率,增加内核数量,增加内部计算单元的数目以及高速供给CPU需要的数据。 至于CPU之间的数据交换,我们可以通过开发高速跨CPU网络和互连技术来进行加速。

所有的软件和硬件都必须为实现高速度而进行优化。


CPU之间是如何进行数据通信的?

各CPU之间需要交换执行计算所需的信息(或数据)。

举例来说,在气象预报的电脑模拟模型中,如果将需要预测的区域分成非常细小的单元网格,单个CPU需要分别对应各个网格并执行相应的计算。 在这种情况下,在计算出各个网格的气象条件之后,我们需要将相关的数据(例如相邻网格带动温度等)进行比较。 对超级计算机而言,某项单独的作业会被分配给大量的CPU共同完成。 CPU之间需要交换各自的数据,这样每个CPU才能知道其他CPU的计算结果并告诉其他CPU自己的计算结果。


CPU为什么会变热?

CPU的内部包含许多由半导体材料和金属制造的组件。 在执行计算时电流会流过CPU,这些组件和电路中的电阻(阻碍电流流动)就会产生热量,这就是CPU会发热的原因。


K computer在哪里?

K computer位于日本神户市兵库县的港湾人工岛。 从候选的日本15个地点中选择神户市,是经过6个多月的调查,最终于2007年3月确定的。 调查小组当时考察了各种相关因素,其中包括自然灾害的影响、电源的稳定性、舾装和运行设施的成本、交通网络状况以及用于支持研究和教育中心的基础设施的质量。


千万亿次(PFLOPS)是什么?

FLOPS意味着每秒浮点运算次数。 该单位可以表示计算机的处理能力。 以不同的字母作为FLOPS的前缀可以表示如下意义:

•1 G(千兆=10的9次方)FLOPS:每秒1,000,000,000次计算

•1 T(TERA=10的12次方)FLOPS:每秒1,000,000,000,000次计算

•1个P(PETA=10的15次方)FLOPS:每秒1,000,000,000,000,000次计算

K computer每秒能够处理10,000,000,000,000,000(10千万亿次)次运算(10千万亿次= 10的16次方),该数字在日语里对应“Kei”。 因此该计算机被称为K computer。


K computer的开发有多少人参与?

K computer由日本理化学研究所与富士通合作开发,前后有超过1000人参与了该项目。


超级计算机“K computer”的功耗有多高?

超级计算机的运行需要消耗大量的电能。

根据2011年11月TOP500排行榜的测量基准,超级计算机“K computer”的电功率为12.65989 MW/h。 考虑到普通家庭平均每小时用电功率为400W,K computer的功率大约相当于30,000个家庭。

尽管如此,K computer的单位功耗表现仍可以与世界上任何一台超级计算机匹敌,同时K computer被称为具有高环保性能的计算机。

可能性

关于K computer

全球挑战与富士通