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超级计算机|每秒14.86亿亿次运算速度的超级计算机，究竟用什么操作系统

摘要：说起计算机（电脑） ， 相信大家并不陌生 ， 但超级计算机似乎离我们的生活很遥远 。近几年来 ， 我们频频听到AI医疗、自动驾驶、人工智能大战围棋高手等词汇或事件 ， 其实在它们背后 ， 有我们看不到的庞然大物 ， 它性能秒杀个人电脑 ， 运算速度通常能超过每秒一万亿次 ， 它就是超级计算机 。那么 ， 你知道超级计算机都在使用什么操作系统吗？
超级计算机|每秒14.86亿亿次运算速度的超级计算机，究竟用什么操作系统
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超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机 。很多人对于超级计算机的记忆 ， 或许只停留在《模仿游戏》里图灵为破译德军码发明的“克里斯托弗”；或是小学课本里的那个 ， 半个足球场那么多大的电子计算机 。
事实上 ， 一台超级计算机就是成百上千台“不那么超级”的计算机一起工作 。超级计算机的基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异 ， 但规格与性能则强大许多 。通常是由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机 。
家用电脑一般只有一颗CPU ， 每颗CPU内一般只有2~8个物理核心 。而一台超级计算机有成千上万颗CPU ， 每颗CPU内一般有几十个物理核心 。超级计算机最大特点在于其具有超强的计算和处理数据的能力 ， 运算速度可达到每秒万亿次以上 。
超级计算机|每秒14.86亿亿次运算速度的超级计算机，究竟用什么操作系统
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以2019年底全球超级计算机运算速度榜单来看 ， 美国超级计算机“顶点”以每秒14.86亿亿次的浮点运算速度再次登顶 ， 第二位是美国超算“山脊” ， 中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分列三、四位 。当然 ， 我国的“神威·太湖之光”曾多次夺得冠军 。
那么 ， 每秒14.86亿亿次的浮点运算速度的超级计算机 ， 究竟用什么操作系统呢？
如今全球最顶尖的500台超级计算机都使用一种操作系统 ， 它既非微软的Windows系统 ， 也不是苹果的macOS系统 ， 而是Linux系统 。
堪称全人类智慧结晶的Linux系统 ， 已诞生二十多年了 ， 最早是在1991年8月25日 ， 一位名叫Linus Torvalds的芬兰学生介绍了一种个人产品 ， 后来成为Linux内核 。Linus的项目很快受到了许多个人和组织的关注 。Linux内核和GNU软件的结合创造了第一个完全免费的操作系统 。它的名字是GNU/Linux系统 。
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Linux系统是一种自由和开放源码的类Unix操作系统 ， 目前在服务器以及其他移动设备（如智能手机、平板电脑等）领域应用相当广泛 。正是由于Linux系统初始程序是开源的 ， 因此编程人员都可以在其基础上开发 ， 从而研发出众多版本Linux系统 。
在使用超级计算机的时候 ， 操作系统的代码越少越好 ， 因为代码越多 ， bug也就越多 。相比Windows和macOS系统来说 ， Linux系统是模块化的 ， 只需要基本代码就能很容易地构建一个精简的内核 。这种模块化特性使得普通的Linux用户都能轻松修改操作系统以适应需要 。因此 ， Linux可以被修改用于提高性能或能源效率等 。
早在1994年 ， 美国宇航局（NASA）决定建造一台超级计算机 ， 他们用16台Intel 486 DX4处理器组成一个处理器集群 ， 然后运行在Linux系统上 。出人意料的是 ， 项目非常成功 ， 不仅开发了用于并行处理和联网的低级内核软件 ， 还启发了许多其他类似项目 。从此以后 ， 超级计算机和Linux就逐渐成为完美的一对 。


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