【IT168 专稿】接上篇《全球TOP500超级计算机5年风云变幻(上) ——总体计算力、体系架构与制造商分析》与中篇《全球TOP500超级计算机5年风云录(中) --——处理器、操作系统和互联网络分析》。
 

一、应用：传统领域与新兴领域的碰撞

1 ）工业应用：HPC的主要用武之地

    跟HPC软硬件的沧海桑田相比，超级计算机的应用领域变化不大，主要集中在工业、科研、政府、学术等领域。跟五年相比，工业应用依然是HPC的主要用武之地，只不过随着全球经济和网络化的发展，比重有小幅提升。

    当然，由于超级计算机往往是国家科技竞争力、军事实力、企业核心竞争力的关键，有很多超级计算机并没有参加TOP 500的评比，即使参加了的，也有相当部分保密自己的实际具体应用。如有业内人士称，全球真正最大的超级计算机并不是IBM的蓝色基因，而是全球最大搜索引擎GOOGLE的服务器。可见，TOP 500排行榜只能从一定程度上反映HPC的情况，并不代表全部。

2）传统行业与新兴行业的碰撞

    由于每届排行榜中有一半左右的计算机都没有指定具体的应用领域，因此，我们无法非常准确地了解TOP 500 HPC的应用分布情况。如下图所示，金融、电信、地球物理、电子半导体、天气预报与气候研究、数据库、信息处理与信息服务、制造与自动化等是HPC的传统领地。

    在传统领域，各细分应用也表现出了不同的发展趋势。如用于电信、制造与自动化、数据库以及天气预报与气候研究的HPC有明显的减少趋势。但金融、地球物理、电子半导体以及信息处理与服务则表现出了一定的增长特性。

    下表灰色部分是对具体应用保密的HPC分布情况，蓝色部分是HPC的传统应用领域，黄色部分是已经退出TOP 500的应用，而绿色部分则是近两年来兴起的应用领地。可见，WWW、交通运输、化学、医药、力学已经退出了TOP 500，而图像处理与渲染、数字媒体、数字内容创造、媒体、环境、科研、游戏等领域则表现出了对HPC的新兴需求。正如前面所述，由于未指明具体应用的计算机系统太多，以上分析仅具有有限的参考价值。

    表：2001-2006 TOP 500 HPC应用领域分布

    附表：超级计算机与超级服务器的区别

二、美国：雄视全球的霸主

1）美国：牢不可破的全球霸主地位

    多年来，美国人在超级计算机的研发和应用领域都是遥遥领先，这跟美国政府、企业和科学界对超级计算的充分重视是分不开的。从此次最新TOP 500排名中可以看出，美国在HPC领域的综合发展水平依然是全球先进。尽管跟上一届相比，安装在美国的TOP 500超级计算机从305套减少到了299套，但其全球霸主的地位仍然牢不可破。

2）不断走弱的欧洲

    相比较于美国的强盛，西欧各国在超级计算机榜单上却是不断走弱，德国、法国、意大利、荷兰等主要应用HPC的国家，似乎越来越不需要这种超级计算工具了。尽管英国人还在努力维护西欧的力量和尊严，但也只是维持在三四十套的数量，难以和美利坚抗衡。

    让欧洲人略感欣慰的是，法国布尔研制的Tera 10系统排在了第5位，这套由NovaScale 5160服务器组建而成，安装在法国Commissariat a l''Energie Atomique (CEA)的系统采用了8704颗Intel Itanium 2处理器，峰值运算速度为55.7万亿次每秒。目前，布尔在中国已经和联想、宝德合作，共同推广基于布尔技术的安腾高端服务器。

3）被中国和印度追赶的日本

    同样，日本人在失去超级计算机研发优势的同时，也正在失去应用HPC的动力。在2001年6月的榜单上，还有57套系统安装在日本岛国，但到了今天，这一数量已经下降到了29套（比一年前增加了8套）。

    与西欧、日本走衰形成鲜明对照的是中国和印度的日渐崛起。在2001年6月的榜单上，我们还看不到安装在中国的机器，但到了06年，已经有28套系统上榜，比上届增加了11套，直逼日本。同样，邻国印度对HPC的需求也比较强劲，从03年6月凭借2套系统入选，到今天，已经达到了11套，超过韩国，成为继中国之后的又一颗新星。

4）亚洲首次成为第二大HPC应用地区

    TOP500超级计算机共分布在世界上的近30个国家和地区。在本次排行榜中，一个有趣的现象是亚洲超过欧洲，成为第二大超级计算机用户。半年前，亚洲只有66套系统上榜，而今天已经增加到了94套；相反，欧洲从100套减少到了84套。随着亚洲经济的发展，这一数量还会继续增加。

三、中国超级计算机，在艰难中崛起

    两年前，中国凭借每称运算11万亿次的曙光4000A冲进前十，使中国成为继美国和日本之后第三个可以制造和应用10万亿次商品化超级计算机的国家，引起了世界的瞩目。两年后，作为衡量国家技术实力不断增强的一个尺度，中国凭借28套系统入选，使中国无庸置疑地正在成为超级计算机的应用大国。

    分析本届入选的28套安装在中国的HPC系统，我们还看到了以下几个特点：

    目前，中国具备了163.5Tflops的峰值计算能力和94.2 Tflops的Linpack计算能力，而一年前这两个数据分别是90.358Tflops和53.479Tflops。在短短的一年时间里，中国在TOP 500中拥有的计算能力已经增长了近两倍。排在中国安装系统第一位的是中国国家气象局的IBM eServer pSeries 655（1.7 GHz Power4+）系统，其峰值性能为21.76Tflops，位居TOP500第35位，一年前是18位。

    LINUX机群大行其道，在29套系统中，共有22套系统均采用机群架构，节点均采用PC服务器，安装LINUX操作系统。除了有三套系统是03和04年部署的，其余26套系统都是在05和06年安装，说明近两年高性能计算应用非常强劲。

    IBM和HP仍然控制着中国的高端计算市场。在28套系统中，共有25套来自IBM和HP，另外三套分别由曙光、联想和深圳星盈制造。曾经在06年6月排在TOP 10的曙光4000A已经落至第53位，但仍然是中国自制HPC所取得的成绩优异。而且曙光和中科院计算所目前正在研制计算规模达百万亿次的曙光5000，预计2008年有望投入运行。联想集团安装在中国科学院的深腾6800系统以4.193Tflops的Linpack实测性能位居第124名，蚬壳星盈（深圳）有限公司开发的刀片超级计算机GT4000系统恰好排名第224（Linpack实测性能为3.413Tflops）。国产高性能计算系统的发展尚任重道远。

    中国超级计算机，正在困惑中崛起！

表 第27届全球TOP 500 HPC排行榜中安装在中国的超级计算机列表

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