展望超级计算机性能的未来之路

　　大家都为RoadRunner所创造的petaflop纪录欢欣鼓舞——那么，下一代的exaflop又如何呢?

　　通过RoadRunner系统，IBM已经突破了超级计算机的petaflop障碍，可以每秒进行超过一千万亿(1 quadrillion)次的浮点运算，这就让超级计算机的开发者转向了下一个新的性能目标：一个exascale系统。

　　所谓的exaflop就是每秒一百万万亿次计算，或叫做一个quntillion，它是petaflop的1000倍。对于世界上最快超级计算机的开发者来说，这就是下一个重要的目标。

　　上周末，IBM宣布：依靠Los Alamos国家实验室的系统——又名RoadRunner，它已经突破了petaflop的障碍。整个系统价值1亿美元。

　　为了对下一代计算机性能有一个基本的概念，你需要追述11年前Sandia国家实验的ASCI Red超级计算机的开发。该系统——目前已经叫做RoadRunner是第一个突破teraflop大关的计算机系统——每秒可以进行一万亿次计算。该系统价值5500万美元。当前，已经有相应的刀片系统，价格在六位数，也可以达到接近ASCI Red的计算速度。

　　在下周德国Dresden举办的国际超级计算机大会上，来自Tennessse大学计算机科学系的教授兼Oak Ridge国家实验室的研究委员Jack Dongarra会就该问题作一个演讲，主要是关于2019年的exaflop的系统。

　　在一次电话采访中，Dongarra称，性能上的提升会遵循一个可预测的规律，第一个gigaflop的系统(每秒十亿次计算)是22年前完成的(由Lawrence Livemore国家实验室开发的Cray Y-MP超级计算机)，然后就是ASCI Red超级计算机。

　　“所以这种规律非常明了——11年后，我们就会拥有exaflop，”Dongarra谈到。他相信，到那时，每一个Top500上的计算机系统都可以达到petaflop的计算速度。确实，ASCI Red系统所达到的性能还不足以让最近的Top500列表发生多大的变化，这个列表一般都是每年更新两次。(Dongarra是该列表的合编人之一)

　　随着下周的发布，RoadRunner预计可以进入到Top500的列表之中。

　　“但是，Dongarra也谈到，他仍然对于exaflop能力的系统按照petaflop系统的开发进程这样一个问题表示怀疑，因为这需要更多的工作，并不容易完成。”他谈到。

　　Dongarra称，IBM在RoadRunner上所取得的优异的成绩主要是编程方面，它可以允许系统使用不同类型的处理器技术——AMD皓龙和Cell处理器。需要有这样的编程语言。

　　但是，为了获得exascale系统，Dongarra认为，开发者必须开发新的编程语言和算法，它可以在更好的同步下进行计算，并且进行快速的计算。达到这种级别编程的难度——即转移到新方法，在于很难让exaflop系统以一种相似的架构为人所认知。