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Summit 架构分析

智能 1702 201708010528 莫诗幻

一、summit 简介

1、Summit 超级计算机是 IBM 计划研发的一款超级计算机，其计算性能超过

中国 TaihuLight 超级计算机。预计将在 2018 年初提供给美国能源部橡树岭国家

实验室，计算性能比原定指标提升四分之一以上。

2018 年 11 月 12 日，新一期全球超级计算机 500 强榜单在美国达拉斯发布，

美国超级计算机“顶点”蝉联冠军。2019 年 11 月 18 日，全球超级计算机 500

强榜单发布，美国超级计算机“顶点”以每秒 14.86 亿亿次的浮点运算速度再次

登顶。

2、发展历程：

2013 年 6 月起，中国超算长期蝉联第一，美国的超级计算机再未问鼎全球超

算 top500 榜单。而 Summit 的问世让这一宝座终易主。

1988 年，ORNL 的科学家们完成了首次 G 浮点（gigaflops）运算，1998 年完

成了首次 T 浮点（teraflops）运算，2008 年完成了首次 P 浮点（petaflops）

运算，2018 年又完成了首次 exaops 计算。

超级计算机 Summit 的发布让美国向“2021 年交付 E 级超算”的目标又迈进

了一步。它将在能源研究、科学发现、经济竞争力和国家安全等方面带来深远影

响，助力科学家们在未来应对更多新的挑战，促进科学发现和激发科技创新。

中国计划于 2020 年推出首台 E 级超算；美国能源部启动了“百亿亿次计算

项目（Exascale Computing Project）”，希望于 2021 年至少交付一台 E 级超算，

其中一台的名字为“极光（Aurora）”，初步规划峰值运算能力超过每秒 130 亿

亿次，内存超过 8PB，系统功耗约为 40MW。

欧盟预计于 2022 年—2023 年交付首台 E 级超算，使用的是美国、欧盟处理

器，架构有可能类似 ARM；日本发展 E 级超算的“旗舰 2020 计划”由日本理化

所主导，完成时间也设定在 2020 年

这台让美国重夺世界第一的 Summit 超算系统由 4608 台计算服务器组成，每

个服务器包含两个 22 核 Power9 处理器（IBM 生产）和 6 个 Tesla V100 图形处理

单元加速器（NVIDIA 生产）。Summit 还拥有超过 10PB 的存储器，配以快速、高

带宽的路径以实现有效的数据传输。

凭借每秒高达 20 亿亿次(200PFlops)的浮点运算速度峰值，Summit 的威力将

是 ORNL 之前排名第一的系统 Titan 的 8 倍，相当于普通笔记本电脑运算速度的

100 万倍，比之前位于榜首的中国超级计算机“神威⋅太湖之光”峰值性能（每秒

12.5 亿亿次）快约 60%。

为了给客户提供很高的 I/O 吞吐量，率很高，节点将使用 Mellanox 公司的

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