最新发布的全球最快超级计算机 TOP500 排名于今日出炉，不出所料，橡树岭国家实验室的 Titan 超级计算机击败了劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 Sequoia，荣登榜首。这意味着几件事。首先，它证明了协处理器技术（使用图形处理器和传统处理器一起加速机器性能的技术）的实用性，正是该技术驱动了 Titan 的性能超越。其次，这对美国的超级计算来说是极好的一年。
Titan 是 ORNL 的 Jaguar 超级计算机的继任者（实际上是 Jaguar 的升级版），Jaguar 几年前也曾位居 TOP500 榜首。此后，来自中国、日本以及其他国家的超级计算机给美国带来了严峻的挑战，它们曾一度取代 Jaguar 的头名位置，并将其他系统推后排名。对于 ORNL 和美国能源部来说，能够拥有两个系统位列 TOP500 的前两位，无疑是令人欣喜的。
但更重要的是，今天的排名表明，混合处理——即使用图形处理单元 (GPU) 来增强超级计算机中传统部署的中央处理单元——可能是超级计算的真正发展方向，至少在近期是如此。Titan 官方记录的速度为每秒 17.59 千万亿次浮点运算（即每秒千万亿次计算），而整个计算设备则安装在与 2.3 千万亿次浮点运算的 Jaguar 相同的 200 个服务器机柜中。这是因为 GPU 在某些运算上比 CPU 更为出色，尤其是那些涉及更多并行计算的运算。通过将 NVIDIA Tesla GPU 与 16 核 AMD CPU 配对，Cray 公司为 ORNL 构建 Titan 的工程师们得以在能耗（或体积）增长幅度数倍的情况下，将计算性能提升了数倍。
这对于未来的发展至关重要。目前全球的目标是开发一台百亿亿次级（Exascale）的机器（1 百亿亿次浮点运算相当于 1000 千万亿次浮点运算——所以我们还有很长的路要走），而美国正试图在预算有限的情况下实现这一目标。因此，证明 GPU 增强型机器能够超越全球最顶尖的超级计算机，可能标志着超级计算科学与工程领域一场变革的开端。
目前，TOP500 榜单中有 62 个系统采用了这种加速方式，其中包括中国的“天河一号 A”，该系统曾在 2010 年位居榜首，但现在排名第八。这比六个月前的 58 个系统有所增加，并且这个数字很可能会继续增长。未来，如果不利用某种加速技术，在竞争全球前十甚至前二十五名系统中可能将变得不可行，而这很可能是一件好事。更有效的数据处理方法将引领我们走向百亿亿次时代——在该时代，许多计算机科学家认为事情将变得非常有趣。
排名前五的剩余名次：日本的 K Computer 位列第三，阿贡国家实验室的 Mira（该系统即将开始运行全球最大规模的宇宙学模拟），以及德国的 JUQUEEN，该系统在最近一次升级后已成为欧洲最强大的系统。除了上述前五名中的三台机器外，美国在前十名中还有两台机器——这意味着全球最快的十台超级计算机有一半都在美国。我们会欣然接受。
下一期排名将于 2013 年 6 月发布。
