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      美國謀求重新奪回超級計算機霸主地位；

      ibm終于開始出貨其獨具風格的power9處理器；

      英偉達的volta gpu將成為summit和sierra的主力計算單元。

      美國欲憑借summit超級計算機重回世界之巔

      計算機領域的軍備競賽對國際關系和地緣政治的影響和其它任何常規軍備競賽一樣重要。這是一場關于打造出全球最快的超級計算機的競賽。擁有最快的超級計算機不僅僅關乎民族自豪感，它還具備貨真價實的經濟、政治和軍事利益。超級計算機有諸多用武之地，不僅可以用于大范圍地區的天氣預報，還可以用于核武器的建模和設計。

      目前，世界上最快的超級計算機是中國的神威·太湖之光，其運算能力能夠達到驚人的93 petaflops，即每秒執行93×10 ^ 15次浮點運算。 2018年，美國計劃在田納西州的橡樹嶺國家實驗室（ornl）打造出超過神威·太湖之光的超級計算機。這臺名為summit的超級計算機的運算能力將達到200 petaflops，同時，加利福尼亞州的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室也正在建造一個設計上與summit類似的姊妹計算機sierra。

      summit由大約4600個“節點”組成，這些節點基本上都是機架式服務器。雖然summit的計算能力將比其前任強大5-10倍，但它的節點只有前任的1/4，而且耗電量也大大降低。http://csh.51dzw.com

      這臺超級計算機這么強悍，靠的是這些節點的特殊內在。每個節點都包含一個由ibm設計的專用hpc（高性能計算）服務器。 該節點包含兩個ibm power9處理器、六個英偉達的tesla v100 sxm2 gpu加速器，而且整個盒子采用水冷設計，如文章頂部的硬件照片所示。該硬件最近曾在全球超算大會sc17上展出過。

      ibm系統的獨特之處在于，每個power9處理器都通過英偉達專有的高速nvlink數字接口直接與英偉達的gpu通信。 這種內置功能是power9獨有的，可通過nvlink 2.0實現100 gb/秒的吞吐能力。

      如tom硬件的圖中所示，整個系統架構廣泛使用nvlink連接各個power9處理器、各個gpu，并將gpu和power9處理器互相連接在一起。

      在實際工作中，由這些power9處理器協調每個節點的計算流程，tesla v100則負責繁重的計算工作。ibm將nvlink 2接口集成到芯片上這個設計決策表明它深諳高性能計算的發展方向。ibm并沒有抗拒越來越流行使用gpu進行計算的趨勢，而是明智地選擇了它。

      ibm終于開始出貨其獨具一格的power9處理器

      每顆power9處理器本身就是一臺功能強大的計算機，最多可包含24個處理器內核，每個內核可以并行執行四個線程，power9支持96個線程的并行計算。此外，每顆power9還支持48路pcie 4.0通道和8個內存通道。

      ibm的power處理器系列基于powerpc risc架構，曾經用在蘋果的mac電腦上，當蘋果公司改用英特爾的x86處理器后，ibm將重點放在了服務器市場上。 http://csh.51dzw.com

      客戶早就對power9望眼欲穿，ibm去年發布了這顆芯片，人們普遍預計ibm將在2017年年底出貨這顆芯片。根據目前得到的消息，power9已經應用在sierra和summit上，但是ibm并沒有公布power9全面供貨的信息，現在業界認為該芯片可能于2018年初上市銷售。

      power9是一個龐大無比的芯片，這可能是它遲遲沒有面世的原因。 power9現在采用格羅方德的14納米制程制造。它可能是格羅方德試圖在其14納米節點工藝上制造的最大的芯片，所以，如果產能和良率達不到ibm的預期，我一點都不會感到驚訝。同樣影響產能和良率的一個因素是，power9是一顆龐大而且復雜的高性能芯片。

      英偉達volta gpu將成為summit和sierra的主力計算單元

      summit和sierra都將使用相似的搭載雙power9處理器的ibm hpc計算機，它們兩個的主要區別在于sierra每個節點只有四個tesla v100 gpu，而summit每個節點包含六個tesla v100 sxm2 gpu。雖然gpu數量更少，但是這種設計方式可以實現cpu和gpu之間150 gb/秒的nvlink 2通信速度，從而提高吞吐能力。

      tesla v100中的每個gv100 gpu都比power9更加龐大，正是因為每個v100都需要消耗300瓦的功率，才使用了昂貴的水冷解決方案。據預計，整個summit的的功耗為13兆瓦，而擁有4000-5000個節點的sierra的功耗為11兆瓦。就所有實際應用而言，summit和sierra的計算能力大小主要取決于tesla v100 gpu的能力限制。

      從美國這兩款超級計算機可以一窺英偉達v100 gpu的市場機會。這兩個系統將使用超過45,000個v100 gpu，美國能源部的一位客戶表示，每顆v100 gpu的價格在8000美元左右，這兩臺超級計算機為tesla v100貢獻的銷售額就超過了3.6億美元。http://csh.51dzw.com

      ibm和英偉達很可能會成為全球超級計算領域的強勢存在，并持續受益于永無休止的打造更快超級計算機的軍備競賽。