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自主Alpha芯的“神威太湖之光”奪超算冠軍

2016-06-21

北京時(shí)間6月20日下午3點(diǎn),國際TOP500組織在德國法蘭克福公布了最新的世界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500排名,我國自主研制的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī),成為全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

   “神威·太湖之光”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在國家863計(jì)劃支持下,由國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制,并落戶國家超級(jí)計(jì)算無錫中心。根據(jù)國際TOP500排名 公布數(shù)據(jù),“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的峰值性能達(dá)到了每秒12.5億億次,持續(xù)性能達(dá)到每秒9.3億億次,性能的功耗比為每瓦60億次。這三項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均居世界第一。它也成為世界上首臺(tái)運(yùn)行速度超過10億億次的超級(jí)計(jì)算機(jī),實(shí)測(cè)速度是第2名的3倍。它一分鐘的計(jì)算能力,相當(dāng)于全球70億人同時(shí)用計(jì) 算器不間斷計(jì)算32年。同時(shí),它還是我國第一臺(tái)全部采用國產(chǎn)處理器的世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

  神威太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī):助力科研應(yīng)用突破

  目前,超級(jí)計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于重大的科學(xué)研究、國防尖端技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的大型計(jì)算課題及數(shù)據(jù)處理任務(wù),如航空航天、大范圍的氣象分析、新藥研制,基因序列分析等。目前,它已經(jīng)承擔(dān)了包括氣候分析、地球環(huán)境模擬等在內(nèi)的30多個(gè)重大項(xiàng)目的數(shù)據(jù)計(jì)算任務(wù)。

  “神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用成果也得到了國際認(rèn)可。“戈登·貝爾獎(jiǎng)”堪稱超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng),在此之前,國內(nèi)還從未斬獲,甚至沒有進(jìn)入提名。而今年,這一獎(jiǎng)項(xiàng)的提名中,“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)有3個(gè)課題入圍,成為我國在該領(lǐng)域的一次重大突破。

  突破封鎖 核心部件自主研發(fā)

  “神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)是我國第一臺(tái)全部采用國產(chǎn)處理器構(gòu)建的世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī),它的研制成功,也標(biāo)志著我國超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制突破了國外長期的技術(shù)限制。

   在“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)面世之前,我國的“天河二號(hào)”曾多次獲得全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)第一,但其采用的是英特爾處理器,受制于人。去年4月, 美國商務(wù)部發(fā)布了一份公告,決定拒絕英特爾公司向中國的國家超級(jí)計(jì)算廣州中心出售“至強(qiáng)”芯片用于“天河二號(hào)”系統(tǒng)升級(jí)的申請(qǐng),國家超級(jí)計(jì)算長沙中心、廣 州中心、天津中心和國防科技大學(xué)四家國家超算中心被列入出口管制名單。而“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),自主研發(fā)“申威26010”眾核處理器,由此打破了國外的技術(shù)封鎖,雖然它只有大約一英寸的大小,但是它的計(jì)算速度達(dá)到了每秒3萬億次 相當(dāng)于20臺(tái)目前市場(chǎng)上主流筆記本的計(jì)算速度,而“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī),就是由40960個(gè)這樣的處理器組成。

  實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的不僅是核心部件處理器,從2014年項(xiàng)目立項(xiàng)開始,科研人員打破國外的技術(shù)限制,自主研發(fā)了全部軟件,建立了基于“申威”處理器的高性能計(jì)算軟件生態(tài)鏈,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的自主可控、安全可靠。

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       “神威`太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī):自主技術(shù) 節(jié)能40%

  在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程中,能耗是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo),也成為制約諸多國家參與超算競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)重要因素。通過科研攻關(guān),“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)在降低能耗上達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

  根據(jù)全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)根據(jù)公布的數(shù)字,“神威太湖之光”的性能功耗比為每瓦60億次,這一數(shù)字也意味著,相同的計(jì)算量,它的耗電量?jī)H為第二名的三分之一。

  國家超級(jí)計(jì)算機(jī)無錫中心主任楊廣文介紹,這得益于研發(fā)人員采取了高密度組裝技術(shù)和直接水冷技術(shù),就是水直接通到主板上去冷卻,比傳統(tǒng)的風(fēng)冷能夠節(jié)能40%以上。

  新聞鏈接:超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展之路

  超級(jí)計(jì)算機(jī)是能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無法處理的大資料量與高速運(yùn)算的電腦。它的基本組件與個(gè)人電腦的概念沒有太大差異,但規(guī)格與性能則強(qiáng)大許多,主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高速度和大容量,配有多種外圍設(shè)備及軟件系統(tǒng)。

  1958年美國科學(xué)家西摩·克雷設(shè)計(jì)建造了世界上第一臺(tái)基于晶體管的超級(jí)計(jì)算機(jī),他也被稱為超級(jí)計(jì)算機(jī)之父。1975年美國克雷公司推出了世界上首臺(tái)運(yùn)算速度達(dá)每秒2.5億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)克雷1號(hào)。

  1983年,隨著我國第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算一億次以上的“銀河一號(hào)”巨型計(jì)算機(jī)研究成功,我國成為繼美國、日本之后第三個(gè)能獨(dú)立設(shè)計(jì)和研制超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家。

  2009年10月29日,我國首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”誕生。

  2012年9月,我國第一臺(tái)采用全國產(chǎn)處理器構(gòu)建的千萬億次量級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威藍(lán)光”研制成功,標(biāo)志著我國成為繼美國、日本之后世界上第三個(gè)采用自主處理器構(gòu)建千萬億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家。

  2013年6月,“天河二號(hào)”以峰值速度每秒5.4億億次、持續(xù)速度3.39億億次,超越美國泰坦超級(jí)計(jì)算機(jī),成為世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。


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