泰坦電腦是什麼

1. 泰坦的硬體配置

參見：AMD Bulldozer及NVIDIA Tesla
完整的泰坦超級電腦上有18,688個運算節點，每部刀片伺服器擁有四個運算節點，24部刀鋒主機為一個機櫃。 每個運算節點包含： 一顆AMD Opteron 6274中央處理器，基於AMD Bulldozer微架構，擁有8個Bulldozer模塊共16個核心，核心時鍾頻率為2.2GHz 容量32GB，DDR3-1600帶ECC的存儲器 一塊NVIDIA Tesla K20X運算加速卡，包含：一顆基於NVIDIA Kepler架構、核心代號「GK110」的通用圖形處理器，擁有2,688個流處理器（CUDA核心）、核心時鍾頻率為732MHz，附帶容量為6GB、帶ECC的GDDR5顯示存儲器 每兩個節點共用一個克雷公司研發的Gemini高速互連路由器 整台超級電腦共299,008個處理器核心和超過710TB的存儲器容量（包括顯示存儲器，全部存儲器打開ECC功能後共693.6TB可用）； 存儲器使用硬碟陣列存儲，原來容量是10PB（由13,400塊，每塊7,200轉每分1TB容量的硬碟組成），其有效傳送速率為240GB/s。在2013年4月，進行了一次存儲器的升級，升級後的存儲器容量增至40PB，其有效傳送速率達到1.4TB/s。 你根本不能從傳統的基於CPU的架構上獲得這個級別的性能、能源效率和成本效率。加速運算是未來十年使exascale性能級別得以達成的最好而且最現實的方式。
為了更大幅度地提昇平行運算性能，建造方選擇用通用圖形處理器實現，因為圖形處理器平行運算效率相比傳統的中央處理器的有更為巨大的優勢所在。盡管圖形處理器/通用圖形處理器的時鍾頻率要比中央處理器低不少，但每顆NVIDIA GK110顯示核心擁有2,688個時鍾頻率為732MHz的流處理器（CUDA核心），全部流處理器聯合進行運算處理，從而使得整個系統性能更高。因此，在泰坦超級電腦上，中央處理器核心主要用以分配運算任務給通用圖形處理器，數據處理主要由通用圖形處理器來實現。而此前的超級電腦，則是由中央處理器直接處理數據，即使有通用圖形處理器的加入也就是輔助運算的角色。 泰坦的理論峰值性能為每秒27×10次浮點運算（27petaFLOPS），或者是每秒2.7千萬億次運算作業。2012年11月12日，泰坦通過LINPACK基準性能測試，最終成績為每秒17.59×10次浮點運算，TOP500最後宣布了新的第一名由泰坦超級電腦奪得，取代前任第一IBM紅杉。
泰坦超級電腦也是Green500中排名第三的超級電腦（截至2012年11月），每消耗一瓦特的電功率獲得2142.77megaFLOPS（21.4277億次浮點運算每秒）的運算性能。Green500也是全球500強超級電腦的排名，但不同於TOP500的是Green500是根據性能功耗比來進行排名。

2. 世界運算最快的計算機是那個國家什麼計算機

世界上最快的計算機是中國的「天河二號」

自2013年6月起成為全球最快的超級計算機，天河二號的霸主位置就沒有被動搖過。

2014年6月23日，國際TOP500組織公布全球超級計算機500強排行榜最新榜單，天河二號以比第二名美國「泰坦」快近一倍的速度連續第三次獲得冠軍。(註：榜單每半年公布一次)

連續三次獲得全球超計算機冠軍，讓外界對於這台龐大的超級計算機產生了濃厚的興趣。他們迫切了解這台超級計算機的研發和應用現狀。

天河二號誕生

天河二號是國家科技部「十二五」863重大項目立項研製的項目，國防科技大學牽頭進行了研發工作。近300人的研發團隊從2011年開始，歷時兩年多才研製完成。

在天河二號之前，國防科技大學的團隊曾在2010年研製出了天河一號，並首次讓中國超級計算機佔到了世界冠軍的領獎台上。

然而，僅僅過了不到8個月，日本一台名為「京」的超級計算機就將天河一號擠下冠軍台。之後，美國研製的「紅杉」、「泰坦」超級計算機也先後坐上世界第一的交椅，天河一號排名滑落至第8名。

實際上，當外界還稱贊天河一號奪得世界第一時，天河二號的開發工作已經悄然展開。2013年6月，經過280多人長達2年多的潛心研發，天河二號正式研製成功，並很快奪回超級計算機冠軍的寶座。至今，天河二號已經連續3次成為全球最快的超級計算機。

「上學的時候，最煩的和最驕傲的事情就是學校停電！」畢業於國防科技大學的穆童每每回憶起校園生活時都會這樣說到，「學校里的那個『龐然大物』一旦全速運轉，全校就會停電，無論你在看電視、打電腦游戲，都需要接受這一事實，就連校長也不例外！」

穆童所指的龐然大物就是天河二號，一台運算能力驚人的超級計算機。穆童還清楚地記得，那兩年裡，為了保障天河二號的研發工作，該校的校黨委還專門下發過通知，號召全校師生一起節約用電。

「在長沙30多度的夏天裡，國防科技大學的校長、院長還有學生們要響應號召，關掉空調等大功率的電器，換上電風扇。」回憶這個場景時，穆童的臉上閃過一次得意之情。

如今，國防科技大學的新生們再也體會不到這種「停電」帶來的驕傲了，因為天河二號已經從長沙的國防科技大學搬遷到廣州超級計算中心，而隨著專線電源的提供，未來天河N號的研發可能再也不會讓全校的師生們忍受長沙的酷暑了。

天河二號能夠做什麼

天河二號歷時兩年多研製完成，耗資上億美元。如此巨額的投資，最終當然是為了服務國家經濟建設，而非只是標榜國家在超級計算機領域的能力已經達到怎樣的高度。

除了助力探月工程、載人航天等政府科研項目外，天河二號目前已經逐漸應用於民用領域，比如石油勘探、汽車飛機的設計製造、基因測序等。

在「天河二號」一排排高大的黑色機櫃里，一共裝有32000顆主CPU和48000個協處理器，共300多萬個計算核心。擁有如此多的計算核心讓它的運算速度也非常驚人。

據測算，天河二號的峰值計算速度達到每秒5.49億億次，而持續計算時的速度每秒可達3.39億億次。假設每人每秒鍾進行一次運算，「天河二號」運算一小時，相當於13億人同時用計算器算上1000年。

據專家介紹，傳統手段研發新車，一般要經過上百次碰撞實驗、歷時兩年多才能完成，而利用天河二號進行模擬，只需3到5次實車碰撞、兩個月即可實現。

此外，天河二號還可應用於娛樂產業，現在通過超級計算機製作動漫和3D電影已經成為潮流。電影《阿凡達》動漫渲染製作耗時一年多完成。如果用天河二號，僅用1個月就可製作出與《阿凡達》動染效果相當的影片。

中國商用飛機設計有限公司北京研究中心利用約2.4萬個CPU核開展了大型民機全參數氣動優化設計，在天河二號計算6天，完成了其自身計算平台約需2年的工作量，極大地提高了優化工作效率。

華大基因互聯網支撐與發展中心負責人說，天河二號具有強大的計算能力，以500人規模的全基因組信息關聯性分析為例，華大基因利用原有計算機需1年時間，利用天河二號只需3個小時。華大基因是天河一號和天河二號的大商業客戶。

據該負責人表示，華大基因使用的生物信息軟體能迅速在天河二號上運行，不需要再另外進行編程；同時天河二號強大的計算能力，可以快速滿足華大基因海量基因數據分析所需的計算資源，節省大量分析時間。

截止目前，國家超算廣州中心的天河二號在短短幾個月的運行中為120多家用戶提供了300多項典型應用計算。

更為重要的是，天河二號這樣的技術實際上可以進行復制。據天河二號主任設計師盧宇彤透露，天河一號和天河二號的技術可以用在規模小一點，用戶可以定製的「小天河」超級計算機上。「2010年，天河一號研製成功以後，實際上到2012年，『小天河』這樣的系統已經推廣了11套。」

能耗難題：天河二號年耗電上億元

從目前天河二號來看，計算節點的能耗約為18兆瓦，再加上散熱系統的整體能耗在20兆瓦以

3. 泰坦的歷史介紹

泰坦是橡樹嶺實驗室美洲虎超級電腦的升級版。美洲虎初期純粹使用中央處理器，而後期也以圖形處理器輔助中央處理器運算。 2005年當美洲虎落成時，橡樹嶺國家實驗室已計劃打造一台達到20petaFLOPS性能級別的超級電腦，而以傳統的中央處理器架構來實現在當時來說有不低的難度和成本，因此選擇以中央處理器+圖形處理器的混合架構方案，盡管這個方案直到2010年才得以實現，2011年以後計劃將升級後的美洲虎更名為泰坦。2010年11月16日在ACM/IEEE超級運算研討會非正式私人會議上公布了美洲虎的大升級計劃（亦即泰坦的建造），在會議的前一年（2009年）還和NVIDIA簽署通用圖形處理器的供應協議。2011年10月11日對外宣布開始第一階段的升級。最初的計劃是將新建一個佔地15,000平方米（160,000平方英尺）的新機房，來置放升級後的美洲虎，但最後限於預算而取消，改為沿用美洲虎現有的基礎設施。 2011年10月9日，美洲虎的主機開始了為期一年的汰換升級，完全升級後的超級電腦會重命名為「泰坦」。
第一階段
2011年10月至12月期間，美洲虎200個機櫃中的96個機櫃中裝備的Cray XT5平台主機（刀片伺服器，配置為每節點兩顆6核心的AMD Opteron處理器）升級為Cray XK6平台主機（刀片伺服器，配置為每節點一顆16核心的Opteron 6274處理器），其它剩餘的機櫃仍照常運作。同年12月，所有運算任務轉移至96個已更換Cray XK6主機平台的機櫃中，剩餘的104個機櫃中的主機均升級Cray XK6。 系統內部連接（允許各節點的處理單元相互溝通的網路）也被升級，橡樹嶺國家實驗室的ESnet網路連接的帶寬也升級為100Gb/s，以便更快地從其它實驗室、大學和研究機構進行數據交換。系統存儲器容量也隨著Cray XK6主機平台的升級而翻倍擴增至600TB，其中有960台Cray XK6主機（佔用10個機櫃）還裝有以NVIDIA Fermi架構顯示核心（即用於NVIDIA GeForce 400/500系列顯卡的圖形處理器）為基礎的NVIDIA Tesla運算加速卡。這960個節點作為泰坦日後硬體配置的參考，並用來為日後泰坦的完全升級測試程序源碼。美洲虎至泰坦的第一階段的升級使得這台超級電腦的峰值性能從2.3petaFLOPS提升至3.3petaFLOPS，這個階段下這台超級電腦仍稱為美洲虎。
第二階段
2012年中期，英偉達推出NVIDIA Kepler架構的圖形處理器，也在不久推出基於這個架構的NVIDIA Tesla運算處理器。2012年9月13日開始，按照實驗室和克雷、英偉達簽訂的合約，英偉達提供超過一萬八千塊NVIDIA TeslaK20X運算加速卡（基於開普勒架構的GK110頂級顯示核心，用作通用圖形處理器）裝進美洲虎超級電腦的Cray XK6平台主機中，每節點一塊，更換圖形處理器後Cray XK6平台更名為Cray XK7平台。中央處理器維持不變，仍為16核心的Opteron 6274處理器。同年10月底基本完工並且將這台超級電腦更名為泰坦。
測試驗收
「泰坦」在2013年初接受驗收測試，但只完成了92%的測試項目，低於原來通過95%的測試項目的要求。後來檢查發現，導致測試出現問題的是主板的PCI-E插槽內的金手指連接器虛焊或焊接部位出現裂縫。對於這個問題，克雷公司按照合同要求承擔修復所需費用，並且以每星期12到16個機櫃的速度修復這個缺陷。修復過程中其它能正常運作的機櫃照常運算以供研究者們繼續進行他們的運算任務，而且到2013年3月11日，共8,972顆通用圖形處理器通過測試後，正式投入運作2013年4月8日，橡樹嶺國家實驗室宣布修復工作已完成，預計2013年5月完成最後的驗收測試項目。6月12日，橡樹嶺實驗室宣布泰坦已經完成了測試。 在美洲虎超級電腦升級完成後，克雷將用於泰坦超級電腦的Cray XK7主機平台作商業化推廣，還表示日後仍會有很大的硬體升級空間與性能提升空間。
2013年3月份，英偉達發布了消費級市場最強單晶元顯卡——GeForce GTX Titan，使用和泰坦超級電腦上使用的Tesla K20X運算卡相同的「GK110」顯示核心。這種關系也是這款顯卡的最大賣點所在，主要針對民間對游戲圖形和科學運算都有需要的發燒級玩家。

4. 組裝電腦里他們經常說的泰坦是顯卡嗎是不是很貴。

泰坦確實是獨立顯卡中的一個型號，或者說一個系列。在獨立顯卡中的地位處於高端位置。因此價格比普通獨立顯卡要貴很多，最便宜的也要3000元以上（還是過時的泰坦型號），如果是現在流行的泰坦型號，起碼得是4000元以上，5000元以上價位也不稀奇，甚至還有10000元以上的型號。

5. 電腦裝機「4路泰坦」是什麼

4路泰坦叫4張titanSLI，也就是用四塊中高端級別的NVIDIA泰坦獨立顯卡來組建交火（SLI），以實現更加恐怖的超高級游戲性能。泰坦是NVIDIA（英偉達）一種獨立顯卡的名稱，目前售價不低於8000/塊，非常昂貴，市場上極少見有貨。

6. 泰坦電腦多少錢

4路泰坦叫4張titan SLI，也就是用四塊中高端級別的NVIDIA泰坦獨立顯卡來組建交火（SLI），以實現更加恐怖的超高級游戲性能。泰坦是NVIDIA（英偉達）一種獨立顯卡的名稱，目前售價不低於8000/塊，非常昂貴，市場上極少見有貨。

7. 電腦配置中的四路泰坦指的是什麼

四路泰坦指的是在主板中插入四張中高端級別的NVIDIA泰坦獨立顯卡。在某些特殊型號的主板上，只要PCI-E介面和插槽數量允許，就可以同時使用2到4個同型號顯卡，從而實現性能的突破。

需要使用英偉達的SLI功能，全稱是Scalable Link Interface（可升級連接介面）也稱速力，是英偉達公司的專利技術。它是通過一種特殊的介面連接方式，在一塊支持雙、三、四PCI Express X 16的主板上，同時使用兩塊、三塊、四塊同型號的PCI-E顯卡。

(7)泰坦電腦是什麼擴展閱讀

SLI技術理論上能把圖形處理能力提高一倍，在實際應用中，除了極少數測試之外，在實際游戲中圖形性能只能提高80%左右，在某些情況下甚至根本沒有性能提高，而能良好支持SLI的游戲還不太多。當然，隨著驅動程序的完善，SLI的實用性逐步提高。

使用兩塊顯卡組成 SLI配置時，這些利用 GPU 的游戲最高可實現 2 倍的大幅性能提升。 大多數當今最火爆的游戲以及新一代游戲均屬這一類型。 然而，一些應用程序 (通常是年代較老的應用程序) 還是會受到 GPU 處理能力以外的其它因素限制。