我们研制成功进入世界500强的超级计算机

■李三立

2003年春，在清华大学计算机高性能计算所，我们研究小组开始了集群式超级计算机的设计和研制。由于该系统是受深圳大学委托研制的，并和深圳大学合作；所以该超级计算机命名为“深超-21C”。

这台超级计算机共有256个CPU。由于经费先到一部分，128个CPU采用当时Intel主频最高的P4 XEON 2.8 GHz。其余的128个CPU则采用后来Intel推出更高频率的3.06GHz的CPU。“深超-21C”在系统的结构设计方面有其特点。首先，内部共有三种互联的网络：高速内部互联网络采用传输速度为2Gbps的Myrinet，采用光纤连接，每个结点的网卡上实现光电—电光转换；另外用100兆开关以太网为容错互联；还有DAISY连接的交换切换器作为监视控制连接网络。其次，每个计算结点采用双CPU的SMP服务器。这种服务器可以充分发挥INTEL XEON CPU的性能。服务器的电源、磁盘和散热等措施都要好于台式计算机结点；而且，价格相对比4个CPU的SMP结点要便宜得多，在线程级的支持上来看，效率较高。第三，还有两个I/O结点和四个前端机分布在10个机柜。第四，除每个结点有80G的磁盘存储(总共10TB)以外，还专门配备快速SCSI接口的磁盘阵列(14个磁盘，总容量为 1TB)。

机群式系统的关键要管理方便。“深超-21C”软件配置方面也有周到的设计考虑。操作系统支持常用的LINUX和WINDOWS；并行编程环境采用国际标准的MPI，也可使用PVM。此外。

我们开发的功能软件有：TPMC(硬件)系统管理软件；多平台机群管理软件CSIP；网络自动安装系统软件；I/O双机备份软件；网格引擎GE软件；命令行格式管理系统C3；基于Web的机群调度与作业管理系统；机群并行文件系统；机群防火墙配置。

按照国际通用的峰值速度算法和LINPACK测试标准，“深超-21C”超级计算机的峰值速度为 1.5万亿次/秒(TeraFlops),其LINPACK测试值为842.6GFlops。我们是在2003年9月测试完毕，上报世界权威的世界500强组织(www.top500.org )。在世界超级计算机排名榜上，“深超-21C”名列第146位。每年，我们中国的超级计算机也有领先的排名榜。在2003年全国大学的超级计算机排名榜上，清华大学负责研制的这台超级计算机“深超-21C”排名第一(在2004年排名榜上被南开大学的“南开之光”等超级计算机超过)。

参加“深超-21C”研制工作的清华大学的研究组成员还有：朱子玉，都志辉，马群生，何川，王晓英，王小鸽，黄震春，杜彬等等。

除了研制成功“深超-21C”超级计算机之外，本文作者在2004年又在上海大学和惠普联合研制了另一台超级计算机“自强—3000”，共采用了352个CPU，峰值速度达 2.1 万亿次/秒，LINPACK测试值为1511 Gflops(1.5 万亿次/秒)，在2004年6月的世界500强的排名榜上，排名第126位。从2004年到2006年为止，在中国的超级计算机100强排名榜中，在全国的大学中，排名第二名。

(2008年11月17日初稿, 2008年6月27日修改稿)

作者简介

李三立，1935年生，上海人，清华大学计算机系教授，工程院院士。1955年清华大学无线电系毕业留校任教，1956年赴苏联留学，1960年获苏联科学院计算技术研究所博士学位,1995年当选中国工程院院士。 现兼任上海大学计算机学院院长。

来源：《历久弥新——清华大学计算机科学与技术系50年回忆与纪念文集》