“天河一號”問鼎世界最快計算機

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北京時間17日上午，全球超級計算機500強排行榜(又稱TOP500)在美國新奧爾良會議中心正式揭曉，中國“天河一號”二期系統(天河-1A)以每秒4701萬億次的峰值速度和每秒2566萬億次的實測速度位居榜首。 　　為中國超級計算機奪得首個“世界冠軍”的“天河一號”，是由中國國防科技大學在2009年9月研制成功的。2010年8月以來，這臺機器在位於天津市濱海新區的“國傢超級計算天津中心”投入使用並完成瞭技術升級。 　　此前全球最快的超級計算機——美國“美洲虎”以每秒1759萬億次的實測性能名列第二，速度約為“天河一號”的三分之二。中國曙光公司研制的“星雲”緊隨其後，位列第三。在全球超級計算機TOP500，中國共有41臺機器入圍，在數量份額上僅次於美國，排名第二。 　　裝備“中國芯” 　　“設計之初，‘天河一號’的目標規模就是5000萬億次。”國防科技大學計算機學院“天河一號”工程辦公室主任李楠說，“在一期工程成功構造基本系統的基礎上，二期系統不僅在速度和效率上顯著提高，自主技術含量也大大增加。” 　　李楠介紹說，“天河一號”研制之初，除使用瞭進口CPU之外，其他核心器件、操作系統均為我國自主研制。如今“超高性能CPU”這道難題也迎刃而解。國產“銀河飛騰-1000”芯片由國防科技大學專門為“天河”系列計算機量身訂制，已逼近世界主流服務器CPU的水平。 　　在升級後的系統中，互聯芯片全部為國防科大自主研制的產品，“銀河飛騰-1000”芯片數量約占全部CPU的七分之一。這是我國超級計算機首次使用自主知識產權的芯片。 　　同時，二期系統還在大規模集成電路芯片、結點機、操作系統、編譯系統等關鍵技術上成功升級，在基於高階路由的高速互聯通信、高性能虛擬計算域等方面取得瞭新的突破，達到世界領先水平。 　　李楠說，“天河一號”不是用國外的技術簡單地堆出來、攢出來的，而是擁有很多自主知識產權。一系列的創新突破，使“天河一號”具有高自主、高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點，更為“天河一號”打上瞭“中國特色”的特殊符號。 　　可模擬宇宙成長 　　國傢超算天津中心天津大學分中心負責人於策告訴記者，“天河一號”的超強運算能力與速度使其在科研，尤其是大宗數據處理與科學場景模擬方面有著諸多應用。天大分中心自10月12日正式啟動運行以來，已經陸續接到瞭20多個校內外科研團隊提出的使用申請。 　　“使用‘天河一號’的過程並不復雜，超算中心為天大分中心劃分瞭專用的計算資源，作為教學科研的高性能計算平臺。使用者隻需向天大分中心申請，獲得一個獨立的賬號，遠程登錄就能用‘天河一號’從事復雜計算。”於策說。 　　經過審查與論證，天大分中心已正式開通瞭10個高校賬號，除天津大學校內科研團隊外，還包括中科院紫金山天文臺、清華大學和北京大學的各一個賬號。其中，中科院紫金山天文臺將利用“天河一號”進行“宇宙大尺度結構模擬”實驗。作為天文學的一個基礎性研究課題，“天河一號”的超強計算能力可模擬出宇宙演化的過程，星雲之間的關系以及宇宙發展趨勢等。 　　其他團隊的科研應用還包括瞭計算流體力學、分子動力學、新材料物性計算、全球氣候變化模擬等。“計算資源越多，模擬和測算的結論往往就越具有說服力。‘天河一號’計算資源的空前豐富可為各個學科提供最為有力的研究推動。” 　　籌建萬萬億次超級計算機 　　國防科技大學計算機學院“天河一號”工程辦公室主任李楠介紹說，超級計算機性能的發展遵循千倍定律，即每隔10年性能就會提高1000倍，而實際上發展的速度可能更快。2000年，萬億次計算機“銀河”問世；2009年，千萬億次超級計算機“天河一號”研制成功。未來10年，千萬億次超級計算機還將提高等級。屆時，將會出現萬萬億次超級計算機。“國防科技大學近期目標是萬萬億次超級計算機，中期目標是百萬萬億次超級計算機。目前，國防科大已經啟動瞭萬萬億次超級計算機技術的研究，有望在5年內問世。” 　　李楠進一步介紹說，目前世界上正在研制萬萬億次超級計算機的國傢有兩個。一個是美國國傢超級計算應用中心與IBM公司共同開發的萬萬億次超級計算機“藍水”。按照原來的進度，2012年投入使用，但受到此次排行榜的刺激，預計會加快研制進度。另外一個國傢就是日本。 　　我國研制萬萬億次超級計算機是需求牽引和技術推動的必然要求。李楠解釋說，基於自身的需要，3至5年內，“天河一號”的一些大客戶會提出萬萬億次的計算能力需求。另外，“天河一號”的研制成功也為萬萬億次計算機奠定瞭紮實的技術基礎。 　　“天河一號”采用瞭全新的多陣列可配置協同並行的體系結構，從而實現瞭系統性能的提升。李楠認為，這種體系結構具備構建下一個量級即萬萬億次計算機的能力，將會成為下一代高新計算機的主流結構。 　　(綜合新華社報道) 　　鏈接 　　超級計算機能做什麼？ 　　在現代社會的發展進程中，經濟、科技、國防等領域存在一系列復雜、大型的問題需要求解。經過科學傢長期的努力，許多這些問題都建立瞭越來越精細的物理模型，通過相適應的計算方法，可以在計算機上求解。 　　最復雜、最大型的“挑戰性問題”，必須依賴同時代中運算速度最快的大容量大型計算機——“超級計算機”。例如：氣候預測、社會健康與安全、地震預測、地球物理探測、天體物理學、材料科學與計算納米技術、人類／組織系統研究等等。 　　“天河一號”指標解讀 　　■運算速度 　　“天河一號”峰值運算速度為每秒4700萬億次。“天河一號”運算1小時，相當於全國13億人同時計算340年以上的時間；“天河一號”運算1天，相當於1臺雙核的高檔桌面電腦運算620年以上的時間。 　　■存儲容量 　　“天河一號”存儲容量為兩千萬億個字節。一個漢字平均為兩個字節，“天河一號”可在線存儲一千萬億個漢字，相當於存儲100萬漢字的書籍10億冊。 　　■總功耗和能效值 　　“天河一號”滿負荷運行的總功耗是4.04兆瓦，也就是每小時耗電4040度，24小時滿負荷工作耗電接近10萬度。這個數字看起來很大，但實際上“天河一號”是一臺節能、綠色的超級計算機，對能量的利用率很高。“天河一號”每瓦特能耗可實現每秒635.15百萬次浮點運算，能效值僅低於目前能效排名世界第一的IBM“藍色基因”。 　　■安全性 　　“天河一號”操作系統軟件是國防科技大學自主研制的“麒麟操作系統”，是目前國內安全等級最高的操作系統，國內唯一通過中國公安部B2級認證的操作系統(B2級是目前最高安全等級)。因此，“天河一號”的安全性有良好保障。 　　■體積和重量 　　“天河一號”由140個機櫃組成，每個機櫃1.45米寬、1.2米深、2米高，排成13排，這個方陣占地約700平方米，總重量約160噸。在世界上已有的千萬億次超級計算機中，“天河一號”算是一個身材苗條的小個子。 Tags:IT Outsourcing,Network support,IT Support,電腦維修,IT外判服務,IT 技術支援,it outsource,IT Outsourcing Hong Kong