計算機組成原理：計算機的分類

本文目錄

1、超級計算機

1. 特色

• 功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的計算機
• 多用於國家高科技領域和尖端技術研究

2. 標記超級計算機運行速度的單位是 TFlop/s

1 TFlop/s = 每秒一萬億次浮點計算

3.如何對超級計算機作性能測試？

測試軟件：LINPACK（線性系統軟件包）

linpack 如今在國際上已經成爲最流行的用於測試高性能計算機系統浮點性能的 benchmark（基準）。經過利用高性能計算機，用 高斯消元法 求解 N 元一次稠密線性代數方程組的測試，評價高性能計算機的浮點性能。

linpack 軟件會提供的兩個性能參考值：

• Rmax 表示最高性能（即 實際 LINPACK 測試中 所能取得的最高性能）
• Rpeak 表示峯值性能（系統 理論上 的性能估值，即峯值性能）

4. 超級計算機全世界排名（2020年11月榜單）

No.1 Fugaku( 富嶽) 日本

製造商：富士通

處理器核芯：7630848 個；峯值(Rmax)：442010 TFlop/s

簡介：當前系統處理器個數已經由 7299072 個升級到了7630848個，Rmax 由415530 升級到了 442010 TFlop/s。Fugaku 超算原來被稱爲「Post K」，是曾經的世界第一 K computer 產品的第四代，採用ARM架構的富士通 A64FX 處理器。

No.2 Summit（美國）

製造商：IBM

處理器核芯：2414592個；峯值(Rmax)：148600 TFlop/s

簡介：頂點 Summit 是 IBM 和美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）推出的新超級計算機，Summit 要比神威·太湖之光快 60%，比同在橡樹嶺實驗室的 Titan——前美國超算記錄保持者要快接近 8 倍。而在其之下，近 28,000 塊英偉達 Volta GPU 提供了 95% 的算力。

No.3 Sierra（美國）

製造商：IBM

處理器核芯：1572480個；峯值(Rmax)：94640 TFlop/s

簡介：Sierra 超級計算機美國國家能源局橡樹嶺國家實驗室已經給它定下來要作的事情，助力科學家在高能物理、材料發現、醫療保健等領域的研究探索。其中在癌症研究方面將用於名爲「CANcer分佈式學習環境（CANDLE）」的項目。

No.4 神威 太湖之光（Sunway TaihuLight）中國

製造商：國家並行計算機工程技術研究中心

處理器核芯：10649600個；峯值(Rmax)：93015 TFlop/s

簡介：我國的神威 「太湖之光」超級計算機曾連續得到 top500 四屆冠軍，該系統所有使用中國自主知識產權的處理器芯片。

2、大型計算機

1. 別稱

大型機、大型主機、主機等

2. 特色

具備高性能，可處理大量數據與複雜的運算（好比銀行、證券、人口普查等數據處理）

3. 製造商

在大型機領域，IBM佔有超過 90% 的市場份額，是絕對的老大，其餘玩家還有富士通、NEC等

4. 去 「IOE」 行動

• I：IBM（服務器提供商）
• O：Oracle（數據庫軟件提供商）
• E：EMC（存儲設備提供商）

提出者：阿里巴巴

爲何要提出去 「IOE」 行動？

這三家公司構成了從軟件到硬件的企業級數據庫系統，幾乎佔領全球大部分商業數據庫系統的市場份額。但同時也須要付出 高昂的維護費用，而且，大型機提供的服務不夠靈活，伸縮性弱，不能知足阿里日益增加的業務須要。

去 「IOE」 行動直接或者間接促成了阿里雲的產生。去 「IOE」 行動是 2008 年提出，阿里雲成立於 2009 年（只是一種時間上的猜想）。

3、迷你計算機

1. 別稱

小型機、普通服務器。

2. 特色：

• 不須要特殊的空調場所
• 具有不錯的算力，能夠完成較複雜的運算

3. 製造商

• 聯想
• 華爲
• 浪潮

4. 運用

普通服務器已經代替了傳統的大型機，成爲了大規模企業計算的中樞（阿里雲、騰訊雲）。

4、工做站

1. 特色

• 高端的通用微型計算機，提供比我的計算機更強大的性能
• 相似於普通臺式電腦，體積較大，但性能強勁

5、微型計算機

1. 別稱

我的計算機。它是最普通的一類計算機

2. 分類

• 臺式機
• 筆記本電腦
• 一體機

3. 特色

• 麻雀雖小，五臟俱全
• 從構成的本質來看，我的計算機與前面的分類無異

本文的參考資料

• 慕課網之《編程必備基礎：計算機組成原理、操做系統、計算機網絡》