IBM藍(lán)色基因再進(jìn)化：18核心PowerPC A2

11月15日，IBM正式宣布了該公司下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃，新“藍(lán)色基因”Blue Gene/Q，擁有比這一代超級(jí)計(jì)算機(jī)更快的浮點(diǎn)運(yùn)算性能，更高的能耗比。新的Blue Gene/Q預(yù)計(jì)仍將主要用于預(yù)測(cè)颶風(fēng)路徑，分析海底地形以找出石油，以及模擬核武器效果和破解基因組序列等。

Blue Gene/Q仍將依托美國(guó)能源部下屬著名的LLNL（Lawrence Livermore National Laboratory）搭建，預(yù)計(jì)2012年內(nèi)正式啟動(dòng)。該系統(tǒng)將被命名為"Sequoia"（紅杉），預(yù)期峰值性能將達(dá)到20PFLOPS，2倍于目前最快的日本理化所和富士通聯(lián)合開(kāi)發(fā)的“京”（Kei），與商用版“京”1024機(jī)柜的23PFLOPS性能差距也不大。預(yù)計(jì)Blue Gene/Q將為美國(guó)重新奪回超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜的第一位。

此外，Blue Gene/Q預(yù)期還將極大提高性能/功耗比，達(dá)到2GFLOPS/W，在今年6月公布的Green500綠色超級(jí)計(jì)算機(jī)榜單上排名第一位。IBM將從今年12月開(kāi)始部署96個(gè)機(jī)架。

Blue Gene/Q的“心臟‘——IBM PowerPC A2 CPU的架構(gòu)與Cell類(lèi)似（NVIDIA的Echelon也采用相似的設(shè)計(jì)），擁有16個(gè)計(jì)算核心，1個(gè)管理核心（運(yùn)行操作系統(tǒng)，管理中斷，I/O等并可在其他計(jì)算核心損壞時(shí)替代它的位置），1個(gè)備份核心共18核心。Power PC A2基于IBM的銅SOI 45nm制程，die size為19mm^2約359.5mm，集成14.7億個(gè)晶體管；運(yùn)行頻率為1.6GHz-2.3GHz，最大計(jì)算能力為205GFLOPS，功耗 55W。

其他方面，PowerPC A2整體芯片集成有32MB eDRAM L2緩存和雙通道1333MHz DDR3內(nèi)存控制器，最大支持16GB內(nèi)存（每個(gè)計(jì)算核心1GB）。單核心擁有4線程計(jì)算能力，整個(gè)芯片64線程。搭建完成的Blue Gene/Q的96個(gè)機(jī)架擁有98304個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)（在這里和PowerPC A2數(shù)量相同，巧合的是和富士通PRIMEHPC FX10最大級(jí)別的數(shù)量也一樣），約160萬(wàn)個(gè)計(jì)算核心，1.6PB（1600TB）內(nèi)存，占地面積約280平方米，功耗600萬(wàn)瓦。

IBM宣稱(chēng)，Blue Gene/Q是通向ExaScale級(jí)別計(jì)算進(jìn)程中重要的一步，尤其是在能耗比提高方面。目前在美國(guó)聯(lián)邦政府兩大巨頭——五角大樓下屬DARPA與能源部的資助下，已經(jīng)有Intel、NVIDIA和IBM拿出了自己的ExaScale計(jì)劃，目標(biāo)是在2018年拿出實(shí)際成品。