美国Oak Ridge国家实验室（ORNL)近日公布了世界上最强大超级计算机——Titan。在上个月，这台超级计算机的浮点计算性能达到了每秒20千万亿次浮点运算，相比现排名第一的Sequoia的16.32千万亿次还要快。
　  Titan由2009年最快的超级计算机Jaguar升级而来，Titan是一个拥有200个机柜，18688个节点的Cray XK7系统。每一个计算机节点由一个16核心AMD Opteron 6274处理器和一个NVIDIA Tesla K20图形处理器组成，并配备700TB内存。Titan的处理器核数仅高出Jaguar 30%，但借助图形处理器的帮助，能在相同的200个机柜空间内提升十倍的指令周期。Titan的耗电量十分惊人，预计一年电费为一千万美元。
　　据悉，目前全世界性能排名前500的超级计算机中，美国占有超过半数——252台，其次为中国（68台）、日本（35台）、英国（25台）、法国（22台）、德国（20台）。

    美国能源部下属橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory,ORNL）近日宣布，其开发的新一代超级计算机泰坦（Titan）运算性能超过20 PetaFLOPS（Peta，10的15次方，表示千万亿次；FLOPS，每秒浮点运算次数），可望在本月公布的超级计算机TOP500中夺冠。
    Titan由2009年最快的超级计算机Jaguar升级而来，Jaguar是2009年11月及2010年6月超级计算机TOP500的冠军。由IBM打造的超级计算机Sequoia夺得了2012年6月的TOP500冠军。
    Titan拥有18688个计算节点，每个计算节点拥有1颗AMD Opteron处理器和1块NVIDIA Tesla K20 Kepler（GK110）加速卡，使用的AMD Opteron处理器为Opteron 6274，产品基于16核设计，所有Titan共拥有299008个处理器核心，而每个处理器配备32GB DDR3内存，内存总容量为598TB。
    Titan的处理器核数仅高出Jaguar 30%，但借助图形处理器的帮助，因此能在相同的200个机柜空间内提升十倍的指令周期，耗电量从原本的7 megawat增长至9 megawat，电源效率为原本的5倍，预计一年电费为一千万美元。
    橡树岭实验室主管James Hack指出，Titan让科学家可以建立更精准且更详细的物理仿真系统，改善仿真系统可以增快替代能源及能源效率的发展、有助于辨识或开发新材料，更有机会建立先进的气候预测等领域的发展。
    美国能源部橡树岭国家实验室将Jaguar计算机进行一番改造，在其中使用了NVIDIA公司的 Kepler GPU，使Jaguar计算机摇身变为Titan计算机。据橡树岭国家实验室报告，Titan的理论峰值性能超过20 petaflops。
    研究人员正在将NVIDIA公司的Tesla K20 GPU加速器插入泰坦计算机。泰坦计算机约 90% 的性能来自 18,688 颗 NVIDIA Tesla K20 GPU 加速器。 这些 GPU 加速器基于史上最快、最高效的高性能计算架构 NVIDIA Kepler架构。
    研究小组成员正在给Titan安装GPU加速器。Titan的计算速度是Jaguar 的10倍，且能源效率是前者的5倍。研究人员预计今年11月公布的TOP500超级计算排名时，Titan将成为冠军，至少也能成为亚军。
    Titan在材料科学、气候变迁、生物燃料、天体物理、燃烧学和核能这六个领域都拥有一个旗舰应用程序。Titan在核能领域的应用程序名为“Denovo”。 Denovo程序用来模拟核反应中的中子的行为，可以帮助工程师设计性能和安全性更高的核电厂。
     泰坦启动时将运行至少6个程序，其中包括一个以燃烧模拟为中心的程序。该程序用来模拟湍流燃烧。这幅图显示了乙烯在与热空气混合时的喷射火焰稳定。图像左侧是混合速率的一个指示器，右侧是混合度指示器。
    泰坦计算机将被一些科学家和工程师使用，其中包括2013年美国能源部INCITE奖项的获得者。
    美国田纳西州橡树岭国家实验室的科学家们展示了一款超级计算机，它可能是世界上运算速度最快的超级计算机。
    据橡树岭国家实验室官员说，这款新计算机名叫“泰坦”，运算速度超过每秒2亿亿次，即相当于全世界70亿人每个人每秒钟进行300万次运算。“泰坦”的内存也超过了700兆兆字节。
    橡树岭国家实验室“领导计算设施”项目主任巴迪·布兰德说：“这个数字太大了，我都很难解释清楚。这令人难以想象。2亿亿次就是(数字)20后面再加15个0。”
    实际上，“泰坦”是橡树岭国家实验室此前研制的世界上最棒的超级计算机“美洲虎”的升级版。据布兰德说，“泰坦”的体积与“美洲虎”大致相当，但运算能力却是“美洲虎”的10倍。“泰坦”所有元件占用的空间约为一个篮球场大，约有2.5米高。
    研究人员可用“泰坦”在许多领域开展工作。
    橡树岭国家实验室国家计算科学中心主任詹姆斯·哈克说：“‘泰坦’可让科学家们更切实可行、更详尽地去模拟实体系统。模拟精确度的提高将在广大科研领域加快进展速度，这些科研领域包括替代性能源、能源使用率、新材料的确认与开发等，利用这款超级计算机还可进行更先进的气候预测。”
    布兰德说，这样的超级计算机还会带来直接的商业利益。
    “泰坦”是世界上运算速度最快的超级计算机争夺战的最新加入者。预计，“泰坦”会与“红杉”争夺超级计算机500强的榜首。“红杉”在去年6月获得世界上运算速度最快的超级计算机称号。
    中国和日本也有超级计算机跻身运算速度排行榜的前五名。
    布兰德说：“高性能计算就是一场跳蛙游戏。世界上所有国家都认识到这很重要。”
    布兰德说，超级计算机当前正在应对家用计算机同样面临的技术难题。
    他说：“我们使用高端家用计算机的芯片去制造超级计算机。这些芯片并不是为超级计算机定做的芯片。2002年和2003年以来，处理器的运行速度没有得到提高。现在只是增加了处理器的数量而已。”
    能源消耗是强大的超级计算机面临的一大问题。但橡树岭国家实验室的官员说，“泰坦”的用电量只会“略高于”“美洲虎”。