我身边的计算机技术的变革与应用（IT历史连载10-超级计算机的历史）

IT历史连载10-超级计算机的历史

第一代：向量计算机→第二代：对称多处理(SMP)和大规模并行处理(MPP)→第三代：集群系统→第四代：人工智能AI 光量子 云cloud

1929年：“超级计算(Supercomputing)”首次出现在《纽约世界报》“IBM为哥伦比亚大学建造大型报表机(tabulator)的报道”：由数百、数千甚至更多的处理器(机)组成，能计算普通PC机和服务器不能完成的大型、复杂课题的计算机。

二战期间：英军在英格兰米尔顿凯恩斯（Milton Keynes）的布莱切利园（Bletchley Park）成立了专门破解德军密码的军事机构。

1943年：为解读德国TUNNY电传打字机密码,布莱切利园引入英国邮政局研究站承建的巨人计算机（Colossus）。虽然不是完全意义的图灵机，但起到决定性的作用。

布莱切利园国家计算博物馆布重建的巨人计算机正面图

1961年：IBM 7030 STRETCH超级计算机，计算速度1.2MF(百万次)，显著超出顶尖商用机的数量级而被视为早期的超级计算机。

1964年：美国科学家“超级计算机之父”西蒙克雷Cray，闭门4年研制成功巨型计算机CDC6600。为研制CDC 6600巨型机，克雷安居丛林四年，谢绝社交，被称-丛林隐士。CDC6600运算速度1Mflops，是IBM 7030三倍，成为1964-1969年间最快的计算机；CDC6600以接近甚至低于主流商用机最佳性价比的价格提供超级计算能力。150台CDC6600在欧美顶级实验室效力于高能核物理研究。整个60年代，CDC（控制数据公司）几乎独霸巨型计算机的市场。

1965年：IBM的System 360大型主机，美国航天局用于首次载人登月任务。

1971年：伊利诺伊大学ILLIAC IV超级计算机交付美国宇航局艾姆斯研究中心。

1972年：离开CDC的西蒙克雷创办“克雷研究公司”

1974年：CDC推出CDC STAR-100，使用向量处理器（Vector Processor），被认为是第一台向量机

1975年11月：ILLIAC IV连接ARPANET供分布式使用，首台可用的超级计算机

1976年3月：克雷公司利用仙童公司发明的集成电路研制世界第一台具有流水结构的单向量机超级计算机“Cray-1”，运算速度每秒2.5亿次。从Cray-1诞生到80年代，Cray系列超级计算机一直盘踞在全球计算机处理速度之首。

1982年：克雷公司Cray X-MP/2，世界上第一部并行向量计算机，计算速度突破GigaFLOP/s（每秒十亿次浮点计算）

1983年：苏联M-13计算机，运算速度2.4GF(10亿次)

1984年：苏联第一代超级计算机Elbrus-2，具有10个核心

1986年：苏联第一台采用VLIW体系结构的计算机Elbrus-3，具有16个核。

80年代：业界开始转向大规模并行运算系统

1987年：“戈登贝尔奖Gordon Bell Prize”设立，高性能计算应用领域的国际最高学术奖项，号称超算领域的“诺贝尔奖”。1990年：日本超级计算机NECSX-3/44R超越Cray系列，打破美国一家独大。

1992年：英特尔Paragon超级计算机，历史第一台突破万亿次浮点计算

1993年6月：德国曼海姆大学汉斯、埃里克等人发起全球超级计算机TOP500排名榜，以实测速度为基准，每年排名两次。

1993年：首个Linux发行版的超算计算机Slackware Linux和Debian Linux。

1995年：Cray T3E拥有2000多个处理器，并行计算成为超级计算机主流

1996年9月：克雷在科罗拉多遭遇车祸，一代大师与世长辞。

1996年12月11日：英特尔为美能源部开发世界速度最快的超级计算机ASCI Red,计算能力1.338TF(万亿次)，首次突破TeraFLOP/s（每秒万亿次浮点计算），15秒内完成笔算25万年、个人计算机运行2天才能完成的运算任务。耗资5500万美元，用来模拟核实验、天气和自然灾害预报、基因研究、太空模拟实验等数据量巨大的研究工作

1997年5月11日：IBM超级计算机“深蓝”击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫（1996年，国际象棋大师卡斯帕罗夫首先战胜了IBM“深蓝”）。

1998年：Linux系统的超算首次出现在500强超算榜单。

2000年：美国能源部使用ASCI计算机模拟核武器试验。一度是世界上运算速度最快的超级计算机，RS/6000 SP系统有每秒12万亿次计算能力、覆盖9920平方英尺的建筑面积、重212600磅、需要1.2兆瓦的电力。

2000年之后：超级计算机的竞争日渐激烈，日本和美国彼此为最大的竞争对手

1993-2002年：Unix系统占据500强超算榜单90%以上。

2003年开始：500强超算，前十操作系统都是Linux

2003年：世界前十超级计算机，日本“地球模拟器”榜首，后面全是美国产

2004年：克雷公司推出采用现场可编程门阵列(FPGA)加速的集群系统Cray XT3。

2005年：欧洲最快超级计算机，巴塞罗那工业大学的IBM生寒，每秒40万亿次。

2008年：IBM Roadrunner“走鹃”计算速度1.026PF，首次超过PFLOP/s（每秒千万亿次浮点计算），价格1亿美元。

2009年：世界上速度最快的超级计算机Cray XT5“美洲虎”

2010年5月：德国汉堡国际超级计算大会第35届全球超级计算机五百强，美国克雷公司“美洲虎”稳坐冠军；亚军-中国“星云”，创造中国新纪录，打破美国对前三甲的长期垄断。曾经的王者-IBM的“走鹃”屈居第三。全世界500多台超级计算机中，近一半出自克雷公司。从今年开始，基于Linux的超级计算机在500强的比率达到90%以上。

2010年11月：中国“天河-1A”千万亿次超级计算机以2.56 PFlops的Linpack性能夺取2010年11月世界TOP500排行榜的第一名。

2011年2月16日：IBM的“Watson 沃森”超级计算机在问答节目《Jeopardy》中，经历三轮比赛，击败两位最优秀的人类参赛者并赢得100万美元，轻松摘取冠军。以IBM创办者的名字命名的超级计算机采用了先进的问答技术，可以理解自然语言，并可探知用词语气的细微差别，例如讽刺和暧昧。

2011年6月：日本超级计算机“京”运算速度全球首次突破每秒1万万亿次。

2011年11月：俄罗斯T-Platforms公司发布超级计算机罗蒙诺索夫，在 2011年Graph500世界超级计算机500强排行榜位居第三位

几个超级计算机的费用：

2012年：国际超算TOP500排行榜的操作系统份额

2013年：部署于广州超级计算中心、国防科技大学研制的“天河二号”以33.863 PFlops的Linpack性能夺得国际TOP500排行榜首位。TOP500中，基于Linux的超级计算机占据476个席位，比率高达95.2%

2015年：Market Research Media的预测，从2015年至2020年，全球军用HPC市场将以10.4%的年复合增长率成长，到2020年将达到655亿美元；而全球非军用HPC市场将以8.3%的年复合增长率成长，到2020年达到400亿美元。

2016年6月：中国“神威太湖之光”-世界首台超过十亿亿次(100PFlops)量级峰值计算能力的超级计算机

2016年11月17日：全球超级计算大会，中国科学院软件研究所研究员杨超等人凭借“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”研究成果获得“戈登贝尔奖”。2016年之前，美国、日本垄断近30年。

2013年-2017年：中国连续五年盘踞榜首。

2018年：中国“十三五”高性能计算专项课题3个E级超算的原型机系统-神威E级原型机、“天河三号”E级原型机、曙光E级原型机。

2018年6月：IBM与Nvidia联合建造的位于田纳西州的橡树岭国家实验室的美国能源部超级计算机Summit，浮点运算速度12.23亿亿次、峰值接近每秒18.77亿亿次，登上TOP500榜首。

2019年：美国宣布研发建造“极光”、“前沿”和“酋长岩”三台E级超算，预计在2021至2023年间相继交付使用

2021年6月：全球超级计算机TOP500，前十名如下：

2021年11月16日：第58届全球超级计算机TOP500。

• 榜首是日本富士通的富岳，峰值性能537PFLOPS，唯一半E级超算，连续4年榜首。
• 第二、第三名是美国橡树岭国家实验室的Summit（顶点）和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra（山脊）超算。
• 我国的神威太湖之光、天河2号分别第4、第7位。
• 中国超级计算机进入榜单173台，占比34.6%。第二美国149台，占比29.8%。
• 超级计算机生产厂商，联想集团排名第一，占比36%。

1998、2008、2018、2021年500强的企业数量：

2021年6月的企业和国家的数量

世界公认的E级超级计算机门槛：40MW/百亿亿次。

中美欧日谁将世界第一个推出E级计算机？今年6月是否揭晓悬念？

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