Green500：GPU+CPU让超级计算机更绿色

　　6月30日，继第35届全球超级计算机TOP500强公布之后，第7届超级计算机Green500榜单也随之产生。本期榜单所呈现的一个显著现象就是，采用GPU（图形加速设备）+CPU混合计算架构的超级计算机的能耗表现明显强过不采用这种架构的超级计算机，世界上最绿色的八台超级计算机均是采用GPU+CPU混合架构。

　　Green500排行榜创办于2007年，是由国际超级计算机年会（International Supercomputing Conference）对当期的TOP500世界超级计算机以能效标准进行重新排名，借此体现超级计算机在能效方面的表现，以使人们更加关注节能减排。

　　和TOP500一样，Green500也有一个衡量指标，即每瓦功耗所获取的运算性能（MFLOPS/W）。

　　在本期榜单中，能效比并列第一名的是隶属于德国尤里希研究中心、德国雷根斯堡大学、德国伍珀塔尔大学的三部超计算机。它们均由IBM Power X Cell 8i组成，能效比达到了每瓦773.38 MFLOP/s。上一届Green500冠军也是它们。

　　来自中国曙光星云超级计算机和中科院的超级计算机也进入前十名，分别排名第四和第八。曙光星云主计算节点为Intel X5650，加速节点为NVIDIA Tesla C2050架构，能效比为492.64MFLOPS/W。中科院的超级计算机是由低功耗的Intel L5520+NVIDIA Tesla C2050构成，能效比为431.88MFLOPS/W。

　　排名第七的是IBM著名的“走鹃”（ Roadrunner）超级计算机，使用了12240颗PowerXCell 8i处理器，配合6562颗AMD Opteron处理器，能效比达到444.25MFLOPS/W。

　　在高性能计算领域，CPU+GPU混合计算是越来越流行。以前，业界认为，GPU高性能计算方案的问题在于，一来软件需要重新编译，代码需要重写；二来GPU不支持双精度的浮点运算；三是GPU所采用内存不支持ECC，不能进行校验，将导致计算结果的不可信。但是，NVIDIA（英伟达）代号为“Fermi”的新一代GPU架构增加了对双精度浮点运算的支持，且完全支持ECC。因此，美国橡树岭国家实验室也表示，2011年，他们将利用CPU+“Fermi”架构的NVIDIA GPU来打造全球最大的超级计算机。

　　中国科学院计算技术研究所副研究员韩银和表示，在一台异构的计算机系统中，CPU和GPU可以互相配合，各司其职。除了图形运算，GPU将来可能主要集中在高性能并行数值计算，而CPU 擅长的是像操作系统、系统软件和通用应用程序这类拥有复杂指令调度、循环、分支、逻辑判断以及执行等的程序任务。

　　此外，从榜单中也可以看出，IBM在能效领域拥有绝对优势。可惜的是IBM去年宣布终止开发Cell芯片，不过，IBM公司深度计算业务副总裁David Turek表示，Cell架构的设计理念并不会被放弃，而是会在未来以另外一种方式保留下来。