天河二号性能揭秘之CPU篇

2013年在超级计算领域最激动人心的消息就要算是“天河2号”登顶并蝉联Top500冠军了，这也是中国超算继2010年11月“天河1A”之后第二次获得此项桂冠，标志着中国超级计算机的水平再一次跃上了新的高峰。

2013年11月 TOP500数据

根据世界超级计算机TOP500组织公布的资料显示，天河二号的峰值速度(Rpeak)每秒54,902.4TFLOPS(万亿次浮点运算)、存储总容量12400万亿字节。打个形象的近似比喻，天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算一千年，其存储总容量相当于可存储每册10万字的图书600亿册。

天河二号超级计算机落户于国家超级计算广州中心，系统共有16,000个运算节点，其中每个节点配置了两颗Ivy Bridge-EP平台Intel Xeon E5-2692V2 CPU，运算加速器使用了3片英特尔公司最新基于MIC架构的Intel Xeon Phi 31S1P协处理器产品。 节点间通过带宽为160Gbps的THExpress-2高速网络进行互联。

小编注意到，在11月份的TOP500榜单中，共有13套系统配备了英特尔至强融核协处理器，而采用至强处理器和至强融核协处理器的计算加速架构现在有一种全新的叫法“微异构架构”，究其原因，这种架构属于具有多种类型计算力的硬件架构，但通用编程模型却可以予以支持，可以简化开发和优化过程。这一优势是其它异构架构所无法实现的。自天河二号发布后，“微异构架构”也正在逐步成为被高性能计算行业普遍认可的加速模式。

在网络设计上，天河二号采用了Arch互连机制，也就是TH Expresss-2。Arch互连体系与两个Ivy Bridge-EP节点被安置在同一块电路板上。计算节点与至强Phi协处理器共享了机架空间——左侧空间归计算节点、右侧则容纳五块至强Phi协处理器，且二者都可以单独抽出。除此之外，天河二号还在高速互连、新型层次式加速存储架构、容错设计与故障管理、综合化能效控制、高密度高精度结构工艺等方面取得了一系列创新和突破。

说了这么多，各位对天河二号也有了一个简单了解，接下来进入今天的主题——天河二号CPU全面解析。

前面已经提到，天河二号采用的CPU型号为Intel Xeon E5-2692V2 CPU，想必各位都清楚这是Intel最新发布的Ivy Bridge-EP产品家族中的一员。Ivy Bridge-EP可以说为服务器领域引来了一片春天。因为新的V2版Xeon E5-2600V2系列将核心数由原来Sandy Bridge-EP最高8核的提高至拥有8核、10核和12核多种规格，所以V2版Xeon E5成为了组建服务器的好选择。其制程工艺采用的是英特尔最为领先的22纳米制程技术，与前一代产品相比，能效提高多达45%，最多可集成12个内核，能够快速运行多种计算密集型工作负载，最高可将性能提升50%。