天河二号：中国打造的世界最快超级电脑

“国防科技大学公布天河二号细节20130604” 天河二号是中国国防科技大学与浪潮集团合作研发的世界领先的超级计算机，它的出现标志着中国在高性能计算领域的重大突破。这台超级电脑的理论峰值运算速度达到了54.9千万亿次浮点运算（Petaflops），是2012年全球最快的超级计算机“泰坦”的三倍。天河二号的设计和制造过程中，得到了美国田纳西大学计算机科学教授、Top500榜单的学术负责人Jack Dongarra的参与和见证。 天河二号的硬件配置十分强大，总计使用了3.2万个Intel Ivy Bridge 12核处理器和4.8万个Xeon Phi 57核协同处理器。这些处理器的总数达到了312万个核心，展现了惊人的并行处理能力。Ivy Bridge处理器运行频率为2.2 GHz，每个核心的峰值运算速度为211.2 Gflop/s；而Xeon Phi处理器虽然标称拥有61个核心，但实际使用的版本问题导致核心数减至57个，运行频率为1.1 GHz，理论峰值运算速度为1.003 Tflop/s。每个计算节点包含2个Ivy Bridge CPU和3个Xeon Phi协处理器，单节点峰值速度达到5.12142 Tflop/s，总计1.6万个节点，使得天河二号的理论峰值运算性能达到了54.9 Pflop/s。 除了强大的计算核心，天河二号还配备了庞大的内存系统。每个节点的CPU共享64GB内存，而协同处理器拥有24GB内存，整个系统的总内存容量达到了1.4拍字节（PB）。存储方面，天河二号提供了12.4 PB的总存储空间，并采用混合层次文件系统H2FS，以支持高效的数据存取和管理。 尽管性能卓越，但天河二号的能耗控制也相当出色。不包括冷却系统的功耗为17.6 MW，加上冷却系统后的总功耗为24 MW。操作系统选择了基于Linux的麒麟系统，支持标准的开源软件包，包括Fortran、C、C++和Java的编译器，以及OpenMP和MPI 3.0接口。天河二号使用14,336个节点运行LINPACK基准测试，实现了30.65 Pflop/s的实际运算速度，验证了其强大的计算能力。 天河二号的成功不仅提升了中国在全球超算领域的地位，也为科研和工业应用提供了前所未有的计算资源。通过这样的超级计算机，科学家们能够进行大规模的模拟计算，解决复杂的科学问题，推动科研创新和技术发展。