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全球第一 “神威太湖之光”中国新第一代超级计算机

归档日期:05-31       文本归类:第一代计算机      文章编辑:爱尚语录

  昨天小编的朋友圈,险些要被刷爆,就因为又有一件让中国人长脸自豪的大事发生啦!这事可比骑士逆转勇士夺冠还要重要多啦!这事与每半年发布一次的超级计算机TOP500排位有关系,要知道这个TOP500那简直就是超级计算机界的“百晓生兵器谱”,而这一次摘得兵器榜头名的可是“一神秘武器”您说还没听过?别急,听小编给您慢慢道来。

  今天,在德国法兰克福举行的国际超算大会发布了超级计算机TOP500榜单,中国“神威太湖之光”计算机系统首次亮相,一举夺冠。不仅打破了由我国国防科学技术大学研制的“天河二号”已创下“六连冠”的辉煌战绩。而中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。特别值得一提的是“神威太湖之光”全部采用自主中国芯:“申威26010”众核处理器。

  “神威太湖之光”计算机系统由国家并行计算机工程技术研究中心研制,落户在国家超级计算无锡中心,2015年12月21日完成整机系统性能测试,目前由清华大学负责运营。这台超级计算机峰值性能达每秒12.54亿亿次,成为世界首台运行速度超10亿亿次的超级计算机,虽说这个数字看上去确实挺大的,后面已经不知道跟了几个0了不过可能还是不太好理解,小编给您打个比方,它一分钟计算能力相当于70亿人用计算器不间断计算32年!“神威太湖之光”设计稳定运行的最大浮点运算速度每秒9.3亿亿次,功耗却从17808KW降低到15371KW。

  这次“神威太湖之光”超级计算机夺冠带来了三大突破,首先是数量级上的突破。这是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机,峰值性能高达12.54亿亿次/秒,持续性能达到9.3亿亿次/秒,接近“天河二号”的3倍。

  其次,自主研发的突破。与“天河二号”采用INTEL处理器不同,“神威太湖之光”全部采用自主中国芯:“申威26010”众核处理器。据介绍,其单芯片的计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机,当前性能指标达到国际领先水平。

  最后,绿色节能的突破。过去超级计算机的用电量堪比一个中小城市,业界因此把能效比作为衡量其先进性的一项重要指标。“从低功耗、高集成度的处理器设计,到高速高密度的工程实现技术;从世界领先的高效水冷技术,到软硬件协同、智能化的功耗控制方法,‘神威太湖之光’实现了层次化、全方位的绿色节能,功耗比达到每瓦特60.51亿次运算。”

  在国家超级计算无锡中心1000平米的主机房内,整齐排布着两组共40个运算机仓,每个机仓容纳1024个芯片,共计40960个芯片。这些芯片见证了中国“芯”走上自主之路的里程碑式事件,从此中国超级计算机拥有中国“芯”终于不再是梦想,这就是“神威太湖之光”所使用的“申威26010”众核处理器。该处理器采用64位自主申威指令系统,峰值性能3.168万亿次每秒,核心工作频率1.5GHz。

  中科院计算机网络信息中心超级计算中心主任迟学斌说:“这是我国自己的处理器在高性能计算机系统最成功的应用,比现在的‘CPU+加速器’的(计算)系统还能够节能,这充分体现了我们在处理器研制方面已经取得了长足进展。”他认为,“神威太湖之光”的研制成功为下一代超算系统的研制开辟了一条新途径,那就是可以使用众核处理器构建超算系统,避免使用加速器给程序设计带来困难,这为使用好超算系统提供了极大方便。

  这份TOP500新榜单最为“抢眼”的,莫过于中国超算的“双星闪耀”。而在上榜总数上,在中国国内超算生产商联想、中科曙光与浪潮等的大力推动下,中国第一次把美国赶下占据了23年之久的超算入榜总数“王座”。中国此次“入围”系统数量是167台,比美国的165台超出两台。榜单主要编撰人、美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉感慨地说:“2001年中国上榜数量还是零,但今天中国已经超过美国。没有其他国家有这样快的增长速度。”

  从公司角度看,中美两国计算机企业在榜单前几名呈“交错”之势。美国惠普公司生产的超级计算机依然最多,为127台;其次是中国的联想,有84台,与上一期的25台相比大幅上升;美国克雷公司以60台位居第三;中科曙光以51台位居第四;美国国际商用机器公司(IBM)以38台位居第五;中国另一家厂商浪潮以20台位居第八。

  说的这么热闹,那么超算到底能干什么呢?超算是国家科研的重要基础工具,应用领域覆盖政府、能源、安全等国家命脉行业以及互联网、数据中心等科技前沿领域。以安装在国家超级计算广州中心的“天河二号”为例,其应用领域包括生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、能源、宇宙、经济学等,在大型基因组组装、基因测序、生物医学、高通量药物筛选、污染治理、高超声速发动机燃烧模拟等学科和工程项目也有广泛应用。此外,在智慧城市、电子政务、云计算和信息服务等方面也获得了成功应用。

  虽然在这期的榜单排名上,中国实现了单体和整体的双料第一,不过要以为就此高枕无忧,那可就大错特错了,国家863计划高效能计算机及应用服务环境重大项目总体专家组组长、北京航空航天大学教授钱德沛提醒说,美国整体上仍处于领先地位,技术储备的纵深比中国深得多,美日欧在超算应用方面要比中国有优势。“中国不能盲目乐观。而且入榜的很多系统严格上不属于超算,是数据中心等系统,美国、日本等一般不将这类系统列入超算,所以数量不能说明一切”。

  钱德沛还坦言,“中国有进步,但是弱点也明显”。要加强基础技术研究,在核心关键技术,例如新型器件、新的体系结构、系统软件、工具软件、应用软件、并行算法等方面加大努力。特别是围绕国产处理器,要建立生态系统,要有更多的研究团队、公司为国产处理器研发软件,研发面向市场的服务器系统,否则不可能会形成产业规模,目前中国仍然存在重机器、轻环境、轻应用的做法。

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