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。

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。

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。

更重要的是，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，而Linux系统是免费的，想象一下，你正在构建一台超级计算机，你想要降低成本，避免被专有操作系统征收许可证费用，Linux毫无疑问是最佳选择，你觉得呢？