超级计算机是世界各国在科学研究、工程计算和国家安全等领域的重要工具。不同的超级计算机因其硬件架构、操作系统选择以及应用领域的差异而各具特色。以下是一些国内外知名的超级计算机及其操作系统的介绍：

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一、国内知名超级计算机

1. 神威·太湖之光

• 简介：
  • 由中国国家超算无锡中心开发，2016 年问世，曾位列全球超级计算机 TOP500 榜首。
  • 使用中国自主研发的 “申威 26010” 处理器，具有完全自主知识产权。
  • 峰值计算性能达 125.4 PFLOPS（千万亿次浮点运算每秒）。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的国产操作系统，经过大规模集群优化，支持科学计算和大规模并行。

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2. 天河系列

天河-1A

• 简介：
  • 2010 年由中国国家超级计算天津中心开发，曾是世界最快的超级计算机。
  • 使用 Intel 和 NVIDIA GPU 的异构架构。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的定制操作系统。

天河-2（Milky Way-2）

• 简介：
  • 2013 年问世，由中国国家超算广州中心开发。
  • 使用 Intel Xeon 处理器和中国自主研发的加速器芯片（“Matrix-2000”）。
  • 峰值计算性能达 33.86 PFLOPS。
• 操作系统：
  • Kylin Linux（麒麟操作系统）：一款国产操作系统，基于 Linux 开发，专为高性能计算优化。

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3. 曙光系列

曙光 6000

• 简介：
  • 由中科院计算所和曙光公司联合开发问世，曾是中国最快的超级计算机。
  • 使用 AMD Opteron 处理器。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的定制化操作系统。

曙光 7000

• 简介：
  • 曙光公司最新推出的超级计算机，支持多种高性能计算任务。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的国产操作系统，经过高性能优化。

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4. 敦煌超级计算机

• 简介：
  • 敦煌超级计算机是中国全新研发的一种超级计算机，用于解决高性能计算和人工智能任务。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的国产高性能计算操作系统。

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二、国外知名超级计算机

1. Frontier（美国）

• 简介：
  • 由美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）开发，2022 年成为世界上首个 Exascale（百亿亿次）超级计算机。
  • 使用 AMD EPYC 处理器和 AMD Instinct MI250X 加速器。
  • 峰值计算性能超过 1 EFLOPS（百亿亿次浮点运算每秒）。
• 操作系统：
  • Cray OS（基于 Linux 的高性能计算操作系统）。

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2. Fugaku（日本）

• 简介：
  • 日本理化学研究所（RIKEN）和富士通联合开发，2020 年问世。
  • 使用富士通的 ARM 架构 A64FX 处理器。
  • 长期位列全球 TOP500 榜首，峰值计算性能超过 442 PFLOPS。
• 操作系统：
  • FUJITSU Software FXOS：基于 Linux 的专用操作系统，针对 ARM 架构优化。

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3. Summit（美国）

• 简介：
  • 由美国能源部橡树岭国家实验室开发，2018 年问世。
  • 使用 IBM Power9 CPU 和 NVIDIA Volta GPU 的异构架构。
  • 峰值计算性能达 200 PFLOPS。
• 操作系统：
  • Red Hat Enterprise Linux（RHEL），结合 IBM 的优化。

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4. Sierra（美国）

• 简介：
  • 由美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发，2018 年问世。
  • 使用 IBM Power9 CPU 和 NVIDIA Volta GPU，架构与 Summit 相似。
  • 峰值计算性能达 125 PFLOPS。
• 操作系统：
  • Red Hat Enterprise Linux（RHEL）。

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5. LUMI（芬兰）

• 简介：
  • 欧洲高性能计算联合计划（EuroHPC）开发，位于芬兰 CSC 数据中心。
  • 使用 AMD EPYC CPU 和 AMD Instinct 加速器。
  • 峰值计算性能达 375 PFLOPS。
• 操作系统：
  • 基于 Cray OS 和 Linux 的操作系统。

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6. Piz Daint（瑞士）

• 简介：
  • 位于瑞士国家超级计算中心（CSCS），是欧洲最快的超级计算机之一。
  • 使用 Intel Xeon CPU 和 NVIDIA Tesla GPU。
• 操作系统：
  • 基于 Linux 的高性能计算操作系统。

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7. MareNostrum（西班牙）

• 简介：
  • 位于西班牙巴塞罗那超级计算中心（BSC），是欧洲最美丽的超级计算机（安装在一个教堂内）。
  • 使用 IBM Power9 和 Intel Xeon 处理器。
• 操作系统：
  • SUSE Linux Enterprise Server（SLES）。

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8. Titan（美国）

• 简介：
  • 由美国橡树岭国家实验室开发，2012 年问世，使用 AMD Opteron 和 NVIDIA Tesla GPU。
  • 曾是全球最快的超级计算机。
• 操作系统：
  • Cray Linux Environment（CLE）。

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三、超级计算机操作系统的特点

绝大多数超级计算机都运行基于 Linux 的操作系统，原因包括：

1. 高性能计算优化：Linux 的开源特性允许开发者根据需求深度定制和优化，比如内核调度、内存管理等。
2. 扩展性强：超级计算机通常涉及成千上万的节点，Linux 能很好地支持分布式计算环境。
3. 社区支持：Linux 社区提供了丰富的高性能计算工具库和软件。

常见的超级计算机操作系统包括：

• Cray OS：专为超级计算机开发的 Linux 系统，优化了节点间通信和 I/O 性能。
• Red Hat Enterprise Linux（RHEL） 和 SUSE Linux Enterprise Server（SLES）：企业级 Linux 系统，经过广泛使用和测试，稳定性强。
• 国产 Linux 系统：如中国的麒麟操作系统，针对超级计算和安全需求进行了深度优化。

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总结

超级计算机	国家	峰值性能	操作系统
神威·太湖之光	中国	125.4 PFLOPS	国产 Linux 系统
天河-2	中国	33.86 PFLOPS	麒麟 Linux
曙光 7000	中国	未公布	国产 Linux 系统
Frontier	美国	1 EFLOPS	Cray OS
Fugaku	日本	442 PFLOPS	FUJITSU FXOS（基于 Linux）
Summit	美国	200 PFLOPS	Red Hat Enterprise Linux
Sierra	美国	125 PFLOPS	Red Hat Enterprise Linux
LUMI	芬兰	375 PFLOPS	Cray OS

超级计算机操作系统的选择通常基于性能优化需求，而 Linux 的灵活性和开源性使其成为绝大多数超级计算机的首选。