前不久在德國舉行的國際超級計(jì)算大會(huì)（ISC）宣布了世界頂級的數(shù)據(jù)密集型處理系統(tǒng)?？茖W(xué)技術(shù)計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域處理大數(shù)據(jù)問題的頂級超級計(jì)算機(jī)榜單名為 Graph 500，每年更新兩次；一次是在ISC，另一次是在一年一度的超級計(jì)算大會(huì)（Supercomputing Conference），2012年這屆大會(huì)于鹽湖城舉行。

這份榜單始于2010年的ISC，對應(yīng)于注重處理速度這個(gè)結(jié)果的Top500。Graph 500基準(zhǔn)測試評估計(jì)算機(jī)在處理數(shù)據(jù)密集型分析應(yīng)用時(shí)的性能，并且評估計(jì)算機(jī)的通信功能和計(jì)算性能。

這一挑戰(zhàn)賽的名稱來源于它所解決的問題的根源，名為“圖形類”運(yùn)算——這些算法是許多應(yīng)用中分析工作負(fù)載的核心部分，比如網(wǎng)絡(luò)安全、醫(yī)療信息學(xué)和數(shù)據(jù)強(qiáng)化等應(yīng)用。

按照Graph 500小組（該小組得到了世界各地50余位高性能計(jì)算專家的支持）的官員說法，數(shù)據(jù)密集型超級計(jì)算機(jī)應(yīng)用對高性能計(jì)算工作負(fù)載來說越來越重要，但是不適合為3D物理模擬而設(shè)計(jì)的平臺(tái)。

他們聲稱，“目前的基準(zhǔn)測試和性能指標(biāo)無法提供關(guān)于超級計(jì)算系統(tǒng)適合數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用情況的有用信息。為了指導(dǎo)廠商設(shè)計(jì)旨在支持這類應(yīng)用、幫助采購的硬件架構(gòu)和軟件系統(tǒng)，就需要一套新的基準(zhǔn)測試。圖形算法是許多分析工作負(fù)載的一個(gè)核心部分。”

由于起源于高性能計(jì)算領(lǐng)域，又與Top500榜單有著關(guān)系，Graph 500榜單上的系統(tǒng)并非企業(yè)系統(tǒng)，與注重性能的Top 500榜單有幾個(gè)相似之處，因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)注重速度的許多超級計(jì)算機(jī)也具有相當(dāng)強(qiáng)大的一些圖形處理功能。

兩款數(shù)據(jù)密集型系統(tǒng)并列第一，絕對遙遙領(lǐng)先于榜單上的其他系統(tǒng)。雖然Graph 500仍處于初期階段（與歷史悠久的Top500榜單相比），但我們預(yù)計(jì)更多的團(tuán)隊(duì)會(huì)提交系統(tǒng)，以便拿仍在完善中的Graph 500基準(zhǔn)測試進(jìn)行對照。

不妨先介紹兩款頂級系統(tǒng)，它們在爭奪世界上功能最強(qiáng)大的數(shù)據(jù)密集型系統(tǒng)這個(gè)頭銜中打成平手。

第一名：米拉（阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室）

 

除了在今年的Top500超級計(jì)算機(jī)榜單上名列第三外，米拉（Mira）超級計(jì)算機(jī)還在Graph 500奪得頭把交椅。

Graph 500的目的是想看看超級計(jì)算機(jī)能夠?yàn)槊芗€性代數(shù)（計(jì)算密集型浮點(diǎn)）運(yùn)算提供多高的性能。阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室稱，米拉主要是為了為這類運(yùn)算提供超高性能而設(shè)計(jì)的，因?yàn)檫@類運(yùn)算與科學(xué)和工程應(yīng)用高度關(guān)聯(lián)。

計(jì)算機(jī)經(jīng)常用來解決小的圖形問題（比如說，為運(yùn)貨卡車車隊(duì)規(guī)劃最佳路線）。然而，圖形問題會(huì)變得非常棘手，因?yàn)樗鼈儠?huì)擴(kuò)展到更龐大的數(shù)據(jù)集（設(shè)想一下估計(jì)氣候?qū)π〉貐^(qū)內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)的影響和評估氣候?qū)θ珖鞘薪?jīng)濟(jì)的影響之間的區(qū)別）。

管理阿爾貢領(lǐng)導(dǎo)力計(jì)算中心應(yīng)用性能工程團(tuán)隊(duì)的Kalyan Kumaran說：“要是有在這幾種運(yùn)算方面性能超群的超級計(jì)算機(jī)，那么這一類非常有用的計(jì)算技術(shù)就可以運(yùn)用到更廣泛的領(lǐng)域。米拉所能處理的問題類型要比大規(guī)?？茖W(xué)模擬廣泛得多。”

IBM藍(lán)色基因/Q系統(tǒng)位于阿爾貢領(lǐng)導(dǎo)力計(jì)算中心（ACLF），它每秒能夠處理1016次運(yùn)算。阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室稱，其目的是一旦完全投入運(yùn)行，讓米拉每年能夠處理50多億個(gè)計(jì)算小時(shí)。

Vesta是米拉的測試和開發(fā)系統(tǒng)，它在Graph 500榜單上名列第6。米拉在阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的前身：IBM藍(lán)色基因/P則排名第16。

并列第一名：紅杉（勞倫斯利物莫爾國家實(shí)驗(yàn)室）
 

近期關(guān)于紅杉（Sequoia）的重大新聞是它如今是世界上速度最快的超級計(jì)算機(jī)，在Top500榜單上力壓群雄。然而，勞倫斯利物莫爾國家實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)，該超級計(jì)算機(jī)不僅僅是為了追求速度而制造的，還是為處理實(shí)際環(huán)境的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用而制造的。

米拉位于阿爾貢領(lǐng)導(dǎo)力計(jì)算中心（ALCF），而紅杉位于勞倫斯利物莫爾國家實(shí)驗(yàn)室，各自都達(dá)到了超過3500 GTEPS的分?jǐn)?shù)。GTEPS指每秒訪問的10億邊緣。

勞倫斯利物莫爾國家實(shí)驗(yàn)室有多款超級計(jì)算機(jī)入圍今年的Graph500榜單，包括使用固態(tài)硬盤存儲(chǔ)陣列來保存圖形的幾款超級計(jì)算機(jī)。利維坦（Leviathan）這款系統(tǒng)有一個(gè)含40核心的節(jié)點(diǎn)、1TB內(nèi)存和12TB閃存，它是該實(shí)驗(yàn)室的另一款明星級大數(shù)據(jù)超級計(jì)算機(jī)。

美國核安全局管理員Thomas D’Agostino告訴勞倫斯利物莫爾Independent網(wǎng)站，“雖然紅杉也許是速度最快的，但是它提供的底層計(jì)算功能卻讓我們對本國的核威懾力量 更有信心，因?yàn)榘凑諚l約協(xié)議，武器儲(chǔ)備有所改變，這是奧巴馬政府核安全議程的一部分。紅杉還代表了美國在高性能計(jì)算領(lǐng)域繼續(xù)扮演領(lǐng)導(dǎo)地位，這是促進(jìn)高質(zhì)量 工作和經(jīng)濟(jì)繁榮的技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。

紅杉有望讓研究人員更全面地認(rèn)識武器性能，特別是材料在極端壓力和溫度下的流體動(dòng)力學(xué)和特性。尤其是，該系統(tǒng)將讓整套高度解決的不確定性量化運(yùn)算能夠支持延長老化武器系統(tǒng)壽命的工作。