臺灣超級電腦最風光的一年

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==== 以下為原文 ====

臺灣超級電腦最風光的一年
文/林文彬 (記者) 2007-07-17

臺灣在今年全球超級電腦500強中拿下歷年來最好的成績，不僅首度擠入全球50強，晉升亞洲第2強，進榜數量更高達10臺。


今年是臺灣超級電腦發展最值得驕傲的一年。在6月底剛發布的Top 500全球超級電腦500強最新排行榜中，臺灣首度擠入全球50強，而且上榜的超級電腦囊括了10個名次，是臺灣史上進榜數量最多的一次，其中，除了國網中心最強的新超級電腦以外，其餘9臺超級電腦都是民間企業所擁有。

國網中心即將在8月上線的新超級電腦，首度進榜就登上第35名，讓臺灣一舉超越中國（第43名）與南韓（第53名），站上亞洲第2名的地位，僅次於日本東京工業大學的超級電腦（第14名）。

臺灣Top500入圍10名，民間企業便獨占9席
以國家別來區分，今年Top500榜單上，美國、英國、日本、德國與中國，幾乎占據榜單的絕大多數，其中美國在建置規模與應用發展更大幅領先世界其他國家，原因則歸咎於超級電腦是一項戰略性質濃厚的產業，美國政府大力支持，也讓美國在超級電腦的發展上占據領導地位。

透過Top500的榜單，不難嗅出各個國家的經濟發展與競爭程度，如逐漸崛起的金磚四國，在Top500名單更是不斷上升。而這也反應到臺灣超級電腦的發展，過去臺灣每次上榜的超級電腦都不到5名，2006年6月的榜單中，臺灣只有3名，到2006年11月更只剩下2名。不過，至今年6月的報告，臺灣入圍的榜單便一舉獲得10席。

在這10席的名單中，第1名為國網中心（排名35）；第2名為某大型晶圓製造商（排名167）；第3名為某大型IC設計大廠（排名179）；第4名為某大型流通業（排名361～366，計有6臺）；第5名為智冠科技（排名475）。

過去，臺灣超級電腦的發展上，學術研究與政府單位便占據大多數的榜單，如國網中心、中央研究院與氣象局等。弔詭的是，去年11月公布的名單中，學術與政府單位都缺席。而在這次列席的榜單中，也只剩下國網中心獨撐大樑，其他全數為民間企業。

惠普高效能運算技術顧問沈仲杰便表示，由於x86伺服器售價越來越便宜，越來越多的企業由於運算成本逐漸低廉，都在思考如何透過超級電腦來協助公司發展。

他表示，臺灣是製造業發展的重鎮，比方說，晶圓與IC的設計與研發，都是需要超級電腦來加速研究，除製造業，2年前P&G（寶僑）也將超級電腦用在化妝品包裝設計，超級電腦運用層面越來越廣，越來越多企業逐漸採用，也造成Top500名單中，民間企業比重逐漸上升的現象。

在這入榜的名單中，除了國網中心使用IBM機架式伺服器，其他9臺超級電腦全數採用惠普的刀鋒伺服器，除智冠科技外，今年新入榜的都採用惠普去年推出新一代刀鋒伺服器C-Class。沈仲杰表示，由於刀鋒伺服器在密度表現相較於一般機架伺服器要來得出色，越來越多的企業都採用刀鋒伺服器。

再細究伺服器處理器，過去AMD在高效能運算都有不錯的成績，以這次進榜名單，除了智冠科技是仍蟬聯榜單的舊機器，其他超級電腦都是新建置的，而這些超級電腦則全數採用英特爾Xeon 5100系列處理器。惠普工業標準伺服器事業處產品經理周錫榮表示，原因在於英特爾使用FB-DIMM（Fully Buffered-DIMM）記憶體，相較於AMD使用的DDR2效能要來得好。

不過，周錫榮表示，雖然目前英特爾處理器占據領先的地位，但也不代表AMD會一直落後，由於處理器廠商技術上不斷競爭，不同的時間點，處理器的效能表現便有所不同，伺服器廠商都是站在中立的立場去看待兩大處理器廠商的變化。

臺灣最強的超級電腦Q3現身
國網中心是臺灣高速網路發展的重鎮，而有了這套超級電腦的加入，讓從未名列全球50大超級電腦榜上名單的臺灣，一舉登上全球第35強，國家高速網路與計算中心主任葉俊雄表示，國網中心的整體計算量將全面提升3倍之多，亦將能擴大支援更多跨領域及大規模計算使用，而透過這套超級電腦龐大的效能，可以在更短的時間，解決更龐大的問題，在計算的精確度也更為提升。也因此，過去因運算資源不夠大，限制許多研究的發展，未來有了這套超級電腦更可以提升臺灣學術研究，而該超級電腦預計在今年第3季正式上線。

國網中心新購的IBM System Cluster 1350超級電腦，總共由532臺伺服器所組成，原本預計其浮點運算量的理論值為24.576 TFlop/s，Linkpack效能測試程式所測得實際預測值為15.974 TFlop/s。

但根據最新一期的Top500的資料，總運算速度理論值為24.6 TFlop/s，實際值更達到19.91 TFlop/s，實際值較先前預期高出4 TFlop/s，國家高速網路計算中心計算基礎設施服務計畫主持人朱賢良表示，從12月底截標後，3月底完成了硬體建置，為了讓超級電腦發揮更高的效能，工作人員都是日以繼夜不斷的進行，工作到凌晨2、3點更是稀鬆平常的事，為了就是讓效能有更好的發揮，工作人員花了許多時間在調校各種參數，讓超級電腦發揮最大的效益。

這套超級電腦由512臺運算節點、4臺管理節點、8臺前端節點，及8臺儲存節點所組成。其中，運算節點採用512臺IBM eServer x3550二路伺服器，總計配備1,024顆Intel Xeon 5160雙核心處理器（時脈為3.0GHz），核心總計有2,048顆，而每顆核心都分配4GB記憶體，因此計算節點總共使用8,192GB容量的記憶體。

建置在南科的IBM System Cluster 1350，共使用23個機櫃，第一與第三排為計算節點，共使用7個機櫃，而位在中間的第2排為管理節點、前端節點與儲存節點，共使用9個機櫃，但除了第2 排外，1、3排的計算節點都建置水冷系統，陸聲忠表示，計算節點相較於其他節點散發的熱量更高，若不使用水冷系統，系統的不穩定性將更為提升。

計算節點除了使用水冷系統外，機櫃與機櫃的距離則維持30公分，陸聲忠表示，IBM原本規畫60公分的機櫃間距，但全部14個機櫃加起來便占據機房太多空間，與IBM協商後，在不會影響系統的散熱下，將60公分縮減至30公分。

目前國網中心的超級電腦除了提供國家颱洪研究中心、新能源開發與醫療影像等重大國家級計畫使用，朱賢良表示，超級電腦也開放一般企業使用。

目前針對企業界不同的研究，如機車震動、汽車碰撞與熱傳等問題，國網中心會與企業一起進行研究，會根據不同的問題，用不同的計算模式，至於計費方式，也根據不同的研究，有不同的計價標準，目前國網中心並無統一的計價模式。文⊙林文彬

第35屆Top500臺灣入圍企業
Top500排名	入圍企業	處理器數量	機器群名稱	Rmax
35	國網中心	2072	IBM System Cluster 1350	19910
167	大型晶圓製造公司	896	HP Cluster Platform 3000 BL460C	6988
179	大型IC設計公司	868	HP Cluster Platform 3000 BL460C	6770
361	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
362	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
363	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
364	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
365	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
366	某流通業	616	HP Cluster Platform 3000 BL460C	4805
475	智冠科技	1336	HP Blade Cluster BL-20P	4182
資料來源：Top500，2007年6月，iThome整理。

Print Server 的採購與使用的注意事項

如果真的要分享表機，找台省電的就PC或者找專業印表機伺服器的廠商的產品比較好，通用型印表機伺服器是又難做又難賣，要省錢的話就是自己一台一台便宜的換，真的要用的話就請用確定測試沒有問題的組合[印表機/印表機伺服器]或者印表機出場的時候就要內建網路介面。

因為目前的電腦都變快了，所以印表機的趨向越來越偏向GDI介面，所謂圖形驅動介面，這樣子的優點是印表機的成本降低，因為CPU跟RAM的要求變低，只剩下初始化印表機結構跟資料轉送的功能，資料格式轉換跟算圖的工作都交給電腦來做，而在Windows平台上面開發的軟體也呈現這樣的走向，因為這樣子軟體相容性比較好，圖形的問題都在電腦上面就解決了，彈性比較大。

那問題發生在成本降低之後，印表機的初始化辨識方式變的很複雜，之前最誇張的事情是之前某款低價HP雷射印表機連CPU[或類似功能的IC]都沒有的狀況，剩下一個並列埠作資料傳送而已，這樣的狀況在低價雷射印表機大量上市之後變的很嚴重，因為低價的雷射印表機都沒有遵循或模擬以往標準或常用的幾個印表機語言，導致印表機的相容性越來越差。

多功能事務機的上市讓狀況更加惡化，因為多功能事務機整合的兩個裝置以上的功能，在USB介面上實作多功能事務機的處理的時候有非常多的問題，例如電腦上面可以直接抓到印表機跟掃瞄器[要透過電腦影印跟傳真的機種，只是兩個裝置的機構跟一個USB HUB類似功能的裝置的結合]，或者有獨立影印/傳真功能的機種[有獨立的CPU/RAM跟控制介面]，更誇張的有讀卡機的功能，而印表機伺服器能分享的就只有印表機，像是掃描器或者讀卡機或傳真的功能，除了掃描器市面上有幾個機型好像有機會可以以外，其他的都不用想。

所以如果真的需要多人共用一台印表機，請買一台純印表機，如果你要買事務機，請儘量直接接在PC上面，透過Windows分享，如果真的需要直接分享事務機，不想經過PC的話，請買有內建網路介面的機種[HP有蠻多的]。最大的問題在驅動程式的處理上，驅動程式只會處理當初預設的工作環境，印表機伺服器就是希望在讓印表機驅動程式察覺不到的狀況下，讓印表機今過網路連接的時候跟接在本機上一模一樣。不過實際上除非內建網路介面的印表機或多功能事務機，不然基本上很難完全處理的好，多少都要犧牲一些功能。

以印表機產品生命週期來說，比印表機伺服器來的短，除非印表機伺服器的廠商願意一直更新韌體或相關的軟體模組，不然的話就是要守在目前可用的印表機/印表機伺服器組合上，等到印表機要換掉的時候，就會再遭遇到一次時間不短而且很痛苦的磨合期。而且印表機伺服器說貴不貴，說便宜不便宜[很多印表機伺服器都還比印表機貴]的狀況下，可能找一台要淘汰的P2/P3的PC裝個最低系統支援的OS[目前是Windows 2000 Professional]來分享比較簡單方便。

這邊所謂的最低系統支援OS的定義是印表機有完整支援的軟體為基礎，要跑Windows 2000 Professional的PC，只是要分享印表機的話，Pentium 2 / 256MB / 10GB HDD / 網路卡 / USB埠 / 並列埠，這樣就夠了，買一台這樣的PC大約1000左右，不過很多人要淘汰的電腦應該都比這個規格好的多就是，應該不用特別去買，要是怕耗電就把沒有用的光碟機/軟碟機/介面卡全部拆掉就可以了，下班了假日沒人的時候就關掉這台PC。

我這樣說的根據是我賣過專業的印表機伺服器[從上萬到一千有找]，也用過10個左右的型號，印表機內建網路介面就不用說了，五六年前100M網路還算很快，IP分享器一台要三四千的時候就在用，而且檔案大小平均都有300~400MB，加上最近工作上面有需要處裡相關的問題，有做過相關的基礎研究，只差沒有直接碰相關控制ASIC和電路板設計而已。