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Linux已成功取代Unix成为最受超级计算机青睐的操作系统

在最新的全球500强超级计算机排行榜中,基于Linux的超级计算机占据了476个席位,比率高达95.2%。如今Linux在超级计算领域已经形成一统天下的局面,但自其诞生之日起,Linux并非一直占据着超算领域的霸主地位。

1993年6月,世界上首个全球500强超级计算机排行榜出炉,而此时Linux才刚刚兴起。实际上,直到1993年,首次成功的Linux发行版——Slackware Linux和Debian Linux才刚刚问世。

接下来,如Linux基金会一份即将发布的报告所称,从20年来Top500国际组织在计算性能领域对超级计算机和Linux的相关数据分析可知,自1998年Linux首次出现在500强超算榜单起,在过去的十年中其就一直占据着500强超算操作系统前十的地位,并且从2010年6月开始,基于Linux的超级计算机在500强榜单中的比率达到了90%以上。

在Linux雄踞超算霸主地位之前,超级计算机主要采用Unix作为操作系统。但自2003年起,事情发生了明显的转折,原本占据500强超算榜单96%的Unix系统彻底转变了占据相同份额的Linux系统。到了2004年,Linux则完全称霸超算领域。

据Linux基金会介绍,“Linux已成为突破计算性能的原动力,并推动了计算研究领域和技术的创新。换句话来说,就是Linux已成功占据超级计算领域霸主地位,至少大部分超级计算机都在使用Linux系统,它有效的帮助了研发人员推动并解决计算能力的限制和瓶颈。”

该基金会认为,出现这种情况主要基于以下两个原因。首先,由于大多数世界上顶级的超级计算机都是超标量体系结构研究机器,他们的建立主要是用于处理一些专门的特殊任务。每台超级计算机都是一个独立的项目,拥有唯一的特性和优化需求。因此,要为每个系统开发一个特别定制的操作系统并不现实。但对于Linux平台,研究团队则可以很容易对其进行一次性修改和优化,并进行一些突破性的设计以适应现代超级计算机的需求。

另外一个重要的因素在于,“针对一个定制的、自我支持的Linux发行版本,不论你使用的是20个节点还是2千万个节点,其授权费用都是一样的。”此外,“通过利用广大的开源Linux社区,你的各大项目都可以获得免费的技术支持和开发资源,从而使得开发人员的费用可以和操作系统费用平分秋色,或是更低。”

这样一来,超级计算机的运算速度将会越来越快。从总的运算峰值来看,通过Linpack基准测试,一台超级计算机的最大运算性能大约每14个月就会提升一倍,并已经大大超过了摩尔定律(每24个月,嵌入芯片的晶体管数目将增加约一倍。)。在高端产品中,超级计算的运算速度更快。就拿全球500强榜单来说,其最快的超级计算机峰值已经提升了两倍,即从1993年的CM-5 s 59.7 gigaflop/s提升为2013年的33.86千万亿次的浮点运算速度,达到了现在天河二号的速度。

因此,Linux基金会总结道:“通过20年以来全球超算500强数据,分离运算峰值和操作系统,我们显然可以看出,Linux的存在并非只是为了现今大多数的超级计算机,其在过去十年中对超级计算性能不成比例的增长具有显著的推动力。未来,Linux除了能够继续推动计算领域的进步和创新之外,其还将有助于探索宇宙的奥秘并解决实际生活中最棘手的问题。”

对此,我们也不得不举双手双脚表示认同。

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