对Top500超级计算机排名"非议"

时间:2011-03-15   来源:天涯论坛   网友评论:0   人气: 581 作者: fkpop等

2003年世界最快超级计算机日本的地球模拟器每秒运算次数高才35.8万亿次,其成本也高达2.5亿美元,现在仅仅过去7年,单单单个NVIDIA的GPU每秒运算次数就超过万亿次,成本只有几百美元,科技尤其是半导体科技发展太快了
没什么不同,当然是个计算机爱好者都知道CPU擅长整数计算,GPU擅长浮点并行计算,现在的GPU比CPU复杂多了,超级计算机的发展就是关键核心CPU和GPU的发展,其他都是浮云,现在就是家庭里的个人PC比起十几年前的超级电脑速度快多了,就像现在的什么天河1A世界第一好像很牛B,十几年后可能连普通家庭PC都比不上。换句话说,人人都在用超级电脑,只要你懂得让它干什么。用超级电脑当年磁带机的时候还可以吹一吹,现在科技大爆炸时代在摩尔定律下实在没什么好吹的(以下一点科普知识)
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CPU发展趋势:不断的整合功能模块 
  通过前面详细的介绍我们可以发现,CPU的发展趋势就是不断去整合更多的功能和模块,从协处理器、到缓存、再到内存控制器甚至整个北桥。 
  目前AMD和Intel的所有主流CPU都已经整合了内存控制器,Intel最新的Lynnfield(Core i7 8XX和i5 7XX)已经整合了包括PCIE控制器在内的整个北桥,而Clarkdale(Core i5 6XX和i3 5XX)更是将GPU也整合了进去。
  ★ GPU发展趋势:不断的蚕食CPU功能
  至于GPU,从某种意义上来说,它本身就是一颗协处理器,主要用于图像、视频、3D加速。之所以这么多年来没有被CPU所整合,是因为GPU实在太复杂了,以现有的制造工艺限制,CPU不可能去整合一颗比自身规模还要大很多的GPU,它顶多只能整合一颗主流中低端的GPU,而这样的产品只能定位入门级,无法满足游戏玩家和高性能计算的需要。 
  GPU从诞生至今一步步走来,就是在不断蚕食着原本属于CPU的功能,或者说是帮助CPU减负、去处理哪些CPU并不擅长的任务。比如最开始的T&L(坐标转换与光源)、VCD\DVD\HD\BD视频解码、物理加速、几何着色。而今后和未来,GPU将夺走一项CPU最重要的功能——并行计算、高精度浮点运算
GPU前途似锦:浮点运算的未来 
  我们知道,CPU第一个整合的就是专门用来加速浮点运算的协处理器,此后历代SSE指令集也都是为了加强CPU的SIMD(单指令多数据流)浮点运算性能。而GPU打从一开始就被设计成为了SIMD架构(至今Cypress也还是这种架构),拥有恐怖浮点运算能力的处理器。当今GPU的浮点运算能力更是达到多核CPU的几十倍甚至上百倍! 
  CPU永远都赶不上GPU的发展速度,因此最适合进行浮点运算的显然是GPU,CPU继续扩充核心数目已经变得毫无意义,因此整个业界都在想方设法的发掘GPU的潜能,将所有的并行计算任务都转移到GPU上面来。即便是Intel也看到了GPU广阔的前景,因此着手研发GPU。
  此前由于API和软件的限制,GPU在并行计算方面的应用举步维艰、发展缓慢,NVIDIA孤身推广CUDA架构虽然小有成就但孤掌难鸣。好在OpenCL和DirectCompute两大API的推出让GPU并行计算的前途豁然开朗,此时ATI和NVIDIA又重新站在了同一起跑线上,那么很显然谁的架构更适合并行计算,那么谁就能获得更强的性能和更大范围的应用,通过本文的分析可以看出,ATI的架构依然是专注于传统的图形渲染,并不适合并行计算;而NVIDIA的架构则完全针对通用计算API和指令集优化设计,确保能发挥出接近理论值最大效能,提供最强的浮点运算性能!


 

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