富士通超級電腦「京」通過10 petaflops 的挑戰再次締造世界第一效能的紀錄！

台北, 2011-11-15

今年11月份超級電腦TOP500排行榜所採用的LINPACK基準測試結果顯示，由獨立行政法人理化學研究所（理事長野依良治、以下簡稱「理研」）與富士通株式會社（代表取締役社長山本正已、以下簡稱「富士通」）所共同開發中的京速超級電腦「京（K）」的效能，已達到每秒 1.051 萬兆次浮點運算 (10.51 petaflops)。

LINPACK利用864 個機櫃中所包含的 88,128 個互連的 CPU進行基準測試，並以富士通超級電腦「京」系統做為最終配置。實際測試後，「京」系統的執行效率為 93.2%，進一步超越該系統在今年6月TOP 500所發佈的第一名效能，當時的分數為 93.0%。

富士通超級電腦「京」雖然仍在開發階段，部分系統軟體尚需調整，但其 LINPACK 的測試分數已通過 10 petaflops 的挑戰，成功達到國家核心技術設定的效能目標，該產品之開發亦為日本第 3 期科學技術基本計畫的一部份。

1. 超級電腦歷史背景

理研與富士通共同依循文部科學省所推動的「建設創新高效能運算基礎架構(High Performance Computing Infrastructure)」計畫，以2012年11月開始共用為目標，進行京速超級電腦「京（K）」的開發。「京」是將800台以上搭載高效能、低耗電CPU（中央處理器）的電腦主機(機櫃)，透過可達到超大規模連接的網路所連接組成，為集結尖端技術、追求高效能、高信賴的電腦。

011 年 8 月，「京」的最後 864 個機櫃送達並安裝，完成該系統的最終配置。為了執行點基本操作測試和設計效能檢查，於 10 月 7 日至 8 日，使用 LINPACK 基準程式進行系統測試，測得 10.51 petaflops 的處理速度和 93.2% 的操作效率。上述結果已提交至第 38 屆 Top 500，該結果將於 2011 年 11 月 12 日至 18 日，在西雅圖舉辦的高效能運算、網路、儲存與分析國際研討會 (SC11) 中發表。

2. 「京」的效能及未來發展

「京」由88,128 個CPU所組成的部分系統執行，配置超過 864 個機櫃，並擁有 11.28 petaflops 的理論運算速度，並於LINPACK效能測試程式的最終測量中，該超級電腦系統的速度可達到 10.51 petaflops，超過其先前在 500 強排名（2011 年 6 月發佈）中贏得系統第一名的 8.162 petaflops 效能速度。詳細量測結果如下：

根據最新的 LINPACK 效能量測結果，超級電腦「京」不僅達到 10 petaflops 的目標，超越先前的效能基準與操作效率，亦表現出世界最大規模系統之一的超凡穩定性，整個系統包含 88,128 個 CPU，執行 29 小時又 28 分鐘的過程中，並未出現故障。

超級電腦「京」目前預計完工的日期為 2012 年 6 月前，建置工程仍持續進行中，接下來將進一步的發展與調整作業系統、編譯器與其他系統軟體。由於日本政府已指定具有策略重要性的領域，為了盡快突破現狀達到目標，超級電腦「京」先行提供部份已完成結果予參與「大挑戰 (Grand Challenge)」應用軟體開發專案(4)，和 HPCI 策略計畫(5) 的研究人員使用，自 2011 年 4 月起作為早期存取的環境。富士通超級電腦「京」不僅盡可能的協助上述研究人員滿足需求，同時也隨著該產品的研發建置進展，逐漸擴展測試環境。

3. 「京」的用途與未來展望

由於「京」在模擬的精確度與運算的速度方面，展現了高水準的卓越性，該功能可應用於需要計算功能的各種領域中，並保有對世界級突破作出貢獻的承諾，如：

• 透過模擬分析奈米材料之行為，並對新一代半導體材料的早期開發作出貢獻，尤其是奈米線與奈米碳管，預期未來將由此開發出快速反應的低功率元件。

• 製藥應用：從數量龐大的候選藥物分子中，預測哪些化合物將與導致疾病的蛋白質活性區結合，以預防疾病，作為降低藥物開發的時間與成本的方法。

• 模擬染料敏化太陽能電池中的原子和電子的行為，對高能量轉換效率的太陽能電池開發作出貢獻。

• 模擬地震波傳播、強震與海嘯，以預測該災害對人造結構的影響；並可預測地震的影響區域範圍，以防範災害，有助於防震結構的設計。

• 進行大氣環流模型的高解析度 (400-m) 模擬，提供詳細的天氣現象預測，解釋暴雨等局部效應。

「京」已達到其性能目標，正快速朝完成之路邁進。理研與富士通將集中精力發展與評估大型「京」電腦的系統軟體，預計將可於 2012 年 6 月前完成此系統，並在2012 年 11 月正式啟用。

4. 來自理研與富士通的評論

理化学研究所 理事長 野依良治

「超級電腦『京』為日本政府所發展的重點技術，將有助於奠定日本未來發展的基礎。因此，我很高興『京』已達到其主要目標，也就是 10 petaflops 的 LINPACK 效能，證明了我們強大的技術能力。我謹向富士通的團隊成員表達我深切的謝意，他們全心全意致力於系統建置，也要感謝所有專案相關人員的非凡努力。該系統先進的技術能力，是我們感到自豪的主要原因。」

「明年 6 月，我們會進一步將系統完成。我們承諾運用『京』電腦開創性的 10 petaflops 運算效能，發展重要的成果，明年秋天起也將提供該成果予更多的研究人員共同使用。」

富士通株式會社 代表取締役社長 山本正已

「我很高興『京』電腦已達成 10 petaflops 的 LINPACK 基準效能，並且仍持續發展中。我也感到相當自豪，我們離打造世界級超級電腦的目標又更近了一步。在富士通，我們將持續努力，於 2012 年 6 月前提供『京』電腦及其系統軟體，供全球大量的研究人員使用。我們衷心希望『京』電腦的世界級效能與尖端運算技術，能讓日本與整個世界都受益，實現其價值。」

相關連結

• TOP500
• 理化學研究所次世代超級電腦開發、整備
• 計算科學研究機構
• 富士通「次世代超級電腦」介紹

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