6月17日，新一期全球超算500強(qiáng)榜單出爐，入選500強(qiáng)的所有超算浮點(diǎn)運(yùn)算速度都突破每秒千萬(wàn)億次，中國(guó)超算也在前四占有兩席位置。

　　普通計(jì)算機(jī)用指令運(yùn)算速度衡量計(jì)算性能，而超算通常用浮點(diǎn)運(yùn)算速度來(lái)衡量其性能。那么，什么是浮點(diǎn)運(yùn)算速度，超算榜單為什么會(huì)選擇浮點(diǎn)運(yùn)算速度來(lái)進(jìn)行比較?500強(qiáng)特別是前十的超算，科學(xué)家們都在想哪些辦法讓浮點(diǎn)運(yùn)算速度越來(lái)越快?節(jié)能環(huán)保是對(duì)超算的另一衡量指標(biāo)，超算要節(jié)能環(huán)保，最新的研究思路和實(shí)現(xiàn)策略又有哪些?6月19日，科技日?qǐng)?bào)記者帶著這些問題，走訪了業(yè)內(nèi)相關(guān)專家。

　　浮點(diǎn)運(yùn)算速度

　　衡量超算性能的基準(zhǔn)程式之一

　　“超級(jí)計(jì)算機(jī)被稱為‘國(guó)家重器’，屬于國(guó)家戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域，是世界各國(guó)競(jìng)相角逐的科技最高點(diǎn)。目前，高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，美國(guó)、歐洲、日本和中國(guó)都在加速超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)。”國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心主任楊廣文說(shuō)。

　　“浮點(diǎn)運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)每秒可以處理的浮點(diǎn)操作，通常用FLOPS來(lái)表示。”江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院副院長(zhǎng)柴志雷副教授說(shuō)，超算榜單選擇浮點(diǎn)運(yùn)算速度作為對(duì)比參考，是因?yàn)槌?jí)計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，而這些領(lǐng)域的計(jì)算主要采用浮點(diǎn)數(shù)。

　　江蘇理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院副院長(zhǎng)范洪輝副教授告訴記者，浮點(diǎn)是指小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)，它們執(zhí)行的算術(shù)運(yùn)算會(huì)消耗大量計(jì)算資源并可能產(chǎn)生誤差，所以單位時(shí)間內(nèi)浮點(diǎn)運(yùn)算的次數(shù)，是衡量超算性能的基準(zhǔn)程式之一。

　　常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件與大數(shù)據(jù)學(xué)院錢銀中博士表示，計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)和處理整數(shù)，通過整數(shù)乘以某個(gè)基數(shù)的整數(shù)次冪，是計(jì)算機(jī)表示實(shí)數(shù)尤其是小數(shù)的方法。

　　“浮點(diǎn)運(yùn)算在運(yùn)算數(shù)大小變化范圍很大的場(chǎng)合可以實(shí)現(xiàn)很高的計(jì)算精度，是科學(xué)研究中的典型運(yùn)算。大多數(shù)處理器中，都有專門處理浮點(diǎn)運(yùn)算的浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)，FLOPS就是浮點(diǎn)運(yùn)算單元的執(zhí)行速度。”錢銀中說(shuō)。

　　中國(guó)高性能計(jì)算重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)總體組組長(zhǎng)、中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)錢德沛表示，選用浮點(diǎn)運(yùn)算速度作為超算運(yùn)算能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)榭茖W(xué)工程計(jì)算軟件中包含了大量的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，浮點(diǎn)運(yùn)算速度快的計(jì)算機(jī)通常也能夠更快運(yùn)行相關(guān)的科學(xué)工程計(jì)算軟件。

　　把復(fù)雜的工作細(xì)分

　　超算界沒有最快只有更快

　　超級(jí)計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的能力，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè)備及高性能軟件系統(tǒng)。現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度，大都可以達(dá)到每秒一萬(wàn)億次以上。

　　常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程學(xué)院牛杰博士介紹，超級(jí)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)在于把復(fù)雜的工作細(xì)分并分配給不同的處理器。根據(jù)阿姆達(dá)爾定律，超級(jí)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)都集中在減少軟件序列化、用硬件在瓶頸上加速。

　　目前，世界排名前十的超算，基本都是通過優(yōu)化CPU(中央處理器)與GPU(圖形處理器)之間的連接網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)提升GPU和協(xié)處理器性能，增加內(nèi)存容量、擴(kuò)充存儲(chǔ)容量、增大網(wǎng)絡(luò)帶寬、借助運(yùn)算加速卡等方式提升算力，最終在高性能計(jì)算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用支撐等關(guān)鍵技術(shù)上取得突破。

　　柴志雷認(rèn)為，提升超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的浮點(diǎn)處理能力，不是單純讓浮點(diǎn)運(yùn)算本身更快，而是從整個(gè)系統(tǒng)的角度，提升芯片工藝，優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)、節(jié)點(diǎn)計(jì)算性能、存儲(chǔ)訪問性能、節(jié)點(diǎn)間通信等，從而使得系統(tǒng)的整體能力得到提升。目前，還經(jīng)常采用在系統(tǒng)中增加加速器等方法，來(lái)獲得更高計(jì)算效率。　　鄭州男科醫(yī)院:https://yyk.familydoctor.com.cn/12248/鄭州男科醫(yī)院哪家好:https://yyk.familydoctor.com.cn/12248/鄭州割包皮手術(shù)多少錢:https://yyk.familydoctor.com.cn/12248/

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的比拼浮点运算速度，超算排行榜是这样“算”出来的的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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