超级计算机的运算速度有几十上百万亿次,而家用的PC机它的运算速度是多少,和那些超级计算机的差别有多大

作者&投稿:偶码 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
超级计算机与家用计算机的运算速度~

  现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上。
  家用计算机根据配置不同速度不同,1GHz 是每秒 十亿次运算,可根据自己电脑的配置信息表里的信息计算。

  补充;
  2013年11月美国《新科学家》网站报道超级计算机世界排名

  第一名:天河二号。2013年11月发布的超算名单上,中国国防科技大学研制的天河二号超级计算机,以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度夺得头筹,继续成为全球最快的超级计算机,比第二名Titan快近一倍。继2010年11月天河-1A计算机问鼎以来,天河二号是多次夺得全球超级计算机第一名。天河二号有16000个节点,每个节点部署了两个英特尔Xeon IvyBridge及三个Xeon Phi处理器,计算核心总数达3120000个。天河二号年底将部署在中国广州国家超级计算机中心当中。


  第二名:泰坦(Titan)。位于美国能源部(DOE)橡树岭国家实验室中的Titan从冠军宝座退至第二。Titan搭载Cray公司的XK7系统,使用560640个AMD皓龙处理器核心和261632个英伟达K20x加速器,Titan的运行速度为17.59千万亿次/秒。Titan是最节电的超级计算机,耗电8.21兆瓦,性能为2143 Mflops/W。

  第三名:红杉(Sequoia)。搭载IBM的BlueGene/ Q系统的Sequoia安装在美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,排名第三,下降了一个名次。Sequoia最早于2011年交付使用,取得了每秒17.17千万亿次运行速度,该超级计算机使用了1572864颗核心。Sequoia的节能也很不错,耗电为7.84兆瓦,性能为2031.6 MFLOPS/W。

  第四名:K超级计算机。富士通K计算机安装为日本神户化学研究所高级计算科学研究院(AICS),排名第四,基准测试速度为10.51 Pflop / 每秒,使用了705024颗SPARC64处理核心,运算速度为10.51千万亿次/秒。

  第五名:米拉(Mira)。美国能源部阿尔贡国家实验室的Mira采用了第二代BlueGene/Q架构。每秒8.59千万亿次的运行速度,塞入的核心数量比排名第七的Juqueen要多得多:准确地说是786432个,因而性能几乎翻番
  。
  第六名:Piz Daint。瑞士国家超级计算中心(CSCS)的Piz Daint运算速度达到6.27千万亿次/秒,性能位居第六名。

  第七名:Stampede。德克萨斯大学德克萨斯高级计算中心的升级版Stampede运算速度达到5.17千万亿次/秒,性能位居第七名。

  第八名:Juqueen。超级计算机Juqueen位于德国于利希,同时也是于利希研究所与IBM共同研制的欧洲最快的超级计算机 。Juqueen搭载了IBM的BlueGene/Q系统,总共拥有393216个计算内核,功耗为1970KW。它在Linpack测试时处理能力可达每秒5.01千万亿次浮点运算。

  第九名:Vulcan。美国的“Vulcan”在Linpack基准测试运算速度达到4.29千万亿次/秒(petaflop/s),位居第八。

  第十名:SuperMUC。作为Top500榜单上的一个常客,IBM系统实验室当中的SuperMUC位于德国慕尼黑附近的莱布尼兹超级计算中心。它搭载147456个英特尔Sandy Bridge处理器,处理能力达到了每秒2.90千万亿次浮点运算。

一般人都不愿意去另一个页面看答案,我就帮你复制过来吧 呵呵

什么是超级计算机?

超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。为了帮助大家更好的理解超级计算机的运算速度我们把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。

随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。我国现阶段超级计算机拥有量为22台(中国内地19台,香港1台,台湾2台),居世界第5位,就拥有量和运算速度在世界上处于领先地位,但就超级计算机的应用领域来说我们和发达国家美国、德国等国家还有较大差距。如何利用超级计算机来为我们的工业、科研和学术等领域服务已经成为我们今后研究发展的一个重要课题。超级计算机是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。我国超级计算机及其应用的发展为我国走科技强国之路提供了坚实的基础和保证。


超级计算机技术

超级计算机技术已不再是一个新鲜的话题,美国IBM、日本NEC、中国曙光都有推出自己的超级计算机,但比较而言,以美国两院院士、“世界超级涡轮式刀片计算机之父”陈世卿博士为首的专家团队回归祖国后研发出的超级计算机仍然具有绝对的优势。

新一代的超级计算机采用涡轮式设计,每个刀片就是一个服务器,能实现协同工作,并可根据应用需要随时增减。单个机柜的运算能力可达460.8千亿次/秒,理论上协作式高性能超级计算机的浮点运算速度为100万亿次/秒,实际高性能运算速度测试的效率高达84.35%,是名列世界最高效率的超级计算机之一。通过先进的架构和设计,它实现了存储和运算的分开,确保用户数据、资料在软件系统更新或CPU升级时不受任何影响,保障了存储信息的安全,真正实现了保持长时、高效、可靠的运算并易于升级和维护的优势。

超级计算机的应用

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

作为高科技发展的要素,超级计算机早已成为世界各国经济和国防方面的竞争利器。经过我国科技工作者几十年不懈地努力, 我国的高性能计算机研制水平显著提高,成为继美国、日本之后的第三大高性能计算机研制生产国。

国家863软件专业孵化器(昆明)基地积极加强与由美国国家工程院院士、美国艺术与科学院院士、世界超级涡轮式刀片计算机之父陈世卿博士领衔的超级计算核心技术和科学家团队的合作,计划引进其拥有完全自主知识产权的具有世界领先技术的超级计算机以及相关行业领域的解决方案,利用超级计算机强大的科学计算、事务处理和信息服务能力,借助其提供信息服务的强大引擎或平台,整合资源,协同作业,解决污染整治对算法、方程、建模、模拟等复杂计算的需求。

美国劳伦斯·利弗莫尔(Lawrence · Livermore )国家实验室内,由IBM设计的蓝色基因/L在测试中以每秒 136.8 兆的计算速度记录一个高峰值之后恢复了最高点。IBM称,在一次完整的过程中, 系统应该有两倍的动力,即峰值表现超过 360 teraflops。

来自德国和美国的研究人员,每年两次颁布动力最为强大的500个计算机的名单。最近的名单出现在德国海德堡举行的国际超级计算机会议上。这些高端计算机都是由各种奇特的制造方法完成,而不是由标准成分组成的。尽管这样,计算机也可以达到一个极高的速度。

过去两年,多数接近最高的500个名单的计算机是由普通的电脑硬盘连同新奇的软件组成。但是现在情况不同了,一些系统开始决定这些排名。举例来说,现在的冠军蓝色基因/L, 是经过特殊设计的系统,同时合并了空前的 65,536 个人处理器,再加之可升级的模版设计。此系统不但比传统的系统更有动力而且也比较紧凑避免了供电不足。IBM 的汤姆斯 J 沃森研究中心设计的被称为BGW的蓝色基因机器是本次500名单中的第二名,这进一步说明了此设计理念的正确性。这一系统与蓝色基因/ L 的模组设计一样,只是有较小的处理器并且只可以记录 91.2 teraflops 峰值处理动力。

现在,没有一部在1997年制造的计算机有能力进入最高500名单。高速计算争霸的战争表明:传统计算机处理器与超级处理器的差别。日本政府最近宣布计划赞助一部处理速度高达1000 teraflops- 或 petaflop计算机的发展,希望在2010年之前可以面世.

附加:2007年中国高性能计算机性能TOP100排行榜(前10名)
序号
研制厂商/单位
型号
安装地点
安装年份
应用领域
处理器核
Linpack值(Gflops)
Linpack来源
峰值(Gflops)
效率

1
IBM
IBM BladeCenter HS21 Cluster, Intel Xeon Woodcrest Dual Core 2.33 GHz/Giga-E
中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院
2007
能源/地球物理
4096
18600.00
T
38223.90
0.487

2
IBM
IBM SP eServer pSeries 655 (1.7 GHz Power4+) /Federation
中国国家气象局
2005
大气气象
3200
10310.00
T
21760.00
0.474

3
曙光
曙光 4000A/640x4 Opteron 2.2GHz/Myrinet
上海超级计算中心
2004
科学计算/工业
2560
8061.00
Q/C
11264.00
0.716

4
SGI
Altix 4700/Itanium2 Montecito 1.6GHz/NUMALink4+Infiniband
中国气象局国家卫星气象中心
2007
大气气象
1280
7127
C
8192
0.870

5
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-上海1
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

6
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-成都
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

7
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-上海2
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

8
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-上海3
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

9
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-北京
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

10
HP
Blade Cluster BL-20P,Pentium4 Xeon 3.2GHz/Giga-E
游戏公司B-西安
2007
工业/游戏
1950
6976
C
12480
0.559

1GHz 就是每秒 十亿次 运算,如果每次运算能完成两个浮点操作,就叫 2G FLOPS(每秒二十亿次浮点操作)。现在家用的双核计算机通常都能达到每秒 五十亿次运算(2*2.5GHz)左右的水平,浮点性能大约是上百亿次浮点操作。

超级计算机发展得很快,目前划分超级计算机的门槛是“每秒一万亿次浮点操作”,是家用微机的一百倍以上,几年以后这个门槛预计会提高到十万亿次。

超级计算机几十、上百万亿次的 FLOPS 也是靠多个处理器(通常还是多核)堆起来的,比如说目前最快的 IBM Roadrunner (走鹃,一种喜欢在地上飞快地走的小鸟)

有 6562 个 AMD Opteron 双核处理器,12240 个 PowerX Cell 8i 处理器,
其中主要的浮点运算能力是由 Cell 处理器提供的,
每个 Cell CPU 包括 8 个浮点处理核心,你可以理解为 8 核。
(Cell也是 Sony PS3 游戏机的处理器,不过用于PS3的比用于超级计算机的要次一等)

总体来看,就是 2 * 6562 = 13124 个通用处理器核心;
8 * 12240 = 97920 个专用处理器核心。
你说这么多钱堆出来的这么十多万个核心,速度能不快吗?

它的速度是 1.026 P FLOPS,1P=1024T=1024*1024G ,
也就是每秒超过 一千万亿次 浮点操作

===============================用途===============================

天气预报
地震预报

核爆炸模拟

空气动力学计算(大气、航空、航天)
海洋动力学计算
电磁学计算(隐身外形的设计)
汽车、船舶、飞机的框架设计

蛋白质结构和功能计算
基因组数据分析
高能物理实验数据分析
量子化学计算

…… ……
太多了

几百万次吧,差距大得很。
超级计算机是用专门设计的架构,使用很多CPU(比如几千上万个)进行并行计算(用个人机网格也可以类似的实现)。
做些需要大量运算的工作,比如天气的演算啊,模拟核爆炸啊,计算生物基因图谱啊等等

什么是超级计算机?是哪个国家发明的? 叫什么名字? 它的运算速度是多少...
答:IBM 的这两台新机器,一台叫“蓝色基因”,计算速度可以 达到每秒钟360万亿次。另一台叫ASCI 紫色,运算速度每秒钟 100万亿次。这分别是现有的最快的超级电脑的将近3倍到十 倍。而两部电脑合起来,每秒钟能联合运算四百六十万亿次。

世界上最快的计算机每秒计算多少次
答:5.49亿亿次。根据查询搜狐新闻网显示,截止于2023年11月23日,世界上最快的计算机每秒计算5.49亿亿次,是由中国防科学技术大学研制的超级计算机系统。

现代计算机运算速度是多少?
答:现代计算机运算速度最快的是中国国防科学技术大学研制的“天河二号”。他以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度,成为全球最快的超级计算机。时隔两年半后,中国超级计算机运算速度重返世界之巅。1946年诞生的ENIAC,每秒只能进行300...

目前最强大的超级电脑,它的运算速度有多快?CPU频率有多高,有多少颗核心...
答:世界上最强大超级计算机Titan,浮点计算性能达到每秒20千万亿次,有200个机柜,18688个节点。每个节点由一个16核心AMD Opteron 6274处理器和一个英伟达Tesla K20加速器组成,配备700 TB内存。占地篮球场那么大。

什么是超级计算机?超级计算机有什么用处?
答:具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上。超级计算机可以用于:1.气候预测:...

神威太湖之光是全球首台每秒运算超过多少次的超级计算机
答:同年11月,新一期全球超级计算机500强(TOP500)榜单发布,中国神威以较大的运算速度优势轻松蝉联冠军。2017年的国际高性能计算机大会上,神威再次夺冠。神威超级计算机创新历程 一台庞大的超级计算机的能耗堪比一个小型城镇的能耗...

中国第一台每秒钟运算一亿次以上的巨型计算机叫什么?
答:应用:“银河1号”巨型计算机其运算速度达每秒1亿次。这是我国自行研制的第一台每秒钟运算亿次以上的巨型计算机,使我国成为世界上少数几个拥有研制巨型计算机的国家之一,并在石油勘探、气象预报和工程物理研究领域广泛应用。巨...

当今中国最快的计算机运行速度是多少?
答:简介:“神威·太湖之光”超级计算机经过技术攻关,自主研发“申威26010”众核处理器,由此打破了国外的技术封锁,虽然它只有大约一英寸的大小,但是它的计算速度达到了每秒3万亿次 相当于20台目前市场上主流笔记本的计算速度,而...

居于世界第一名位置的中国神威太湖之光超级计算机的运算速度
答:。推开一个比家用双门冰箱略大的机柜,4组由32块运算插件组成的超节点共包含了1024块高性能处理器;每块处理器相当于20多台常用笔记本电脑的计算能力。而整个“神威·太湖之光”共有40960块处理器,速度之快可想而知。

1台计算机有什么特征?
答:计算机是一种可以进行自动控制、具有记忆功能的现代化计算工具和信息处理工具。它有以下五个方面的特点:1.运算速度快 计算机的运算速度(也称处理速度)用MIPS来衡量。现代的计算机运算速度在几十MIPS以上,巨型计算机的速度可...