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天河一号世界第一 运算1小时等于13亿人算340年

2010年11月18日03:08

  来源:长沙晚报

  万万亿次计算机有望5年内问世

  超级计算机500强正式发布 国防科大研制的“天河一号”居世界第一

  国家超级计算长沙中心建设方案通过评审,“天河”系列将在星城安家

  本报讯(记者 朱华 通讯员 陈明)昨日上午,国际超级计算机TOP500组织在美国新奥尔良市正式宣布,中国“天河一号”超级计算机以优异性能排名世界第一,这标志着我国自主研制超级计算机综合技术水平进入世界领先行列的历史性突破。

  据悉,“天河一号”是在国家863计划重大项目“千万亿次高效能计算机系统”和天津市滨海新区的支持下,由国防科学技术大学研制。研制工作从2005年起步,按两期工程实施。一期系统于2009年9月研制成功,峰值速度为每秒1206万亿次双精度浮点运算,是我国首台千万亿次超级计算机系统,参加2009年11月世界超级计算机TOP500排名,位列亚洲第一、世界第五。二期系统于2010年8月在国家超级计算天津中心完成升级,实现了从亚洲第一向世界第一的重大跨越。

  据悉,国防科技大学再接再厉,近期目标是万万亿次超级计算机,可望在5年内研制成功。超级计算机性能的发展有个“千倍定律”:每隔10年性能提高1000倍,而实际上发展速度更快。早在2000年,万亿次计算机“银河”问世;去年,千万亿次超级计算机“天河一号”研制成功。未来,将会出现万万亿次超级计算机。目前,世界上已有美国和日本正在研制万万亿次超级计算机。

  此外,国家超级计算长沙中心建设方案8月份已经通过科技部组织的专家评审,中心选址湖南大学(原计专校区),中心采用国防科技大学“天河”系列高性能计算机,按每秒1000万亿次运算能力规划,分期实施。

  从亚洲第一跨上世界第一

  运算1小时,13亿人同时计算340年

  记者朱华 通讯员陈明

  北京时间17日上午,国际超级计算机TOP500组织正式发布第36届世界超级计算机500强排名榜。安装在国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机系统,以峰值速度4700万亿次、持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优异性能位居世界第一,实现了从亚洲第一向世界第一的重大跨越,取得了我国自主研制超级计算机综合技术水平进入世界领先行列的历史性突破。

  速度:运算1小时相当于13亿人同时计算340年

  “天河一号”是国防科学技术大学承担国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”重大项目取得的标志性成果。研制工作从2005年起步,按两期工程实施。该校通过与天津市滨海新区密切合作,于去年9月研制成功“天河一号”一期系统,峰值速度为每秒1206万亿次双精度浮点运算(TFlops),持续速度为563.1TFlops(LINPACK实测值),是我国首台千万亿次超级计算机系统,位居2009年11月世界超级计算机500强亚洲第一、世界第五。

  今年8月,经过重大技术升级与综合优化后的“天河一号”二期系统,在位于天津市滨海新区的国家超级计算天津中心安装部署并投入使用。中国TOP100组织专家对“天河一号”进行了第三方测试,并将测试数据提交国际超级计算机TOP500组织。经TOP500组织专家实地考察,确认“天河一号”以峰值速度4700万亿次、持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优异性能双双刷新国际超级计算机运算性能最高记录,一举夺得世界冠军。这个速度意味着,“天河一号”运算1小时,相当于全国13亿人同时计算340年以上;“天河一号”运算1天,相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年以上。

  中国制造:部分中央处理器自主设计

  “天河一号”意味着中国科研水平又一次大的进步。据悉,“天河一号”中主要涉及处理器之间的信息流动的互联芯片已全部替换为中国研究人员自主研制的产品,对于超级计算机的整体性能起到关键作用。据国防科学技术大学专家介绍,“天河一号”研制立足自主创新,坚持实用好用,在国际上首创CPU和GPU相结合的异构融合计算体系结构,部分采用了该校自主设计的“飞腾-1000”中央处理器,在异构融合体系结构、64位多核多线程自主CPU、基于高阶路由的高速互连通信、多级并行编译优化、高性能虚拟计算域、软硬一体的低功耗控制等方面,实现了一系列新的关键技术突破,具有高自主、高性能、高能效、高安全和易使用等显著特点。

  专家表示, “天河一号”除了速度最快,能效也是世界领先。据悉,总功耗和能效值是当前衡量超级计算机是否先进的重要指标,前者是指超级计算机满负荷工作时的最大功耗值,后者是指“每瓦特可实现‘每秒多少百万次双精度浮点运算’”(MFlops/W),这是衡量超级计算机是否绿色、低碳的指标。经过测算,“天河一号”的每瓦特可实现每秒635.15百万次浮点运算,这个能效值目前位居世界第二。

  实际应用:已为多个行业、20多个单位提供服务

  专家表示,理论研究、实验和计算,是科学研究常用的三种手段,为解决经济、科技、国防等领域存在一系列复杂、大型的问题,科学家建立了越来越精细的物理模型,通过相应的计算方法,可以在计算机上求解,而超级计算机可以在有效时间内做到。

  目前,作为国家超级计算天津中心的业务主机,“天河一号”已在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等方面获得成功应用,现已为20多家用户单位提供了高性能计算服务。而除了新能源、新材料、生物医药、节能环保等战略性新兴产业,天气预报、气候预测、地震监测等社会保障事业,对超级计算的依赖性也越来越强。

  有关专家指出,“天河一号”综合技术进入世界领先行列,不仅表明我国在战略高技术和大型基础科技装备研制领域实现了重大突破,而且为我国解决经济、科技等领域一系列重大挑战性问题提供了重要手段,对提升综合国力具有十分重要的战略意义。

  链接——名词解释

  超级计算机

  是指“当前时代运算速度最快的大容量大型计算机”。超级计算机的界定具有显著的时代特征,与当时的计算机技术和应用的发展水平紧密相关。以峰值速度指标为例,2000年前后,每秒万亿、十万亿次双精度浮点运算是超级计算机的标志,而在2009年前后,百万亿次以上已成为超级计算机的新标志。当前,千万亿次已成为超级计算机的新高峰。

  TOP500组织

  国际超级计算机TOP500组织是发布全球已安装超级计算机性能排名的权威机构,以系统的持续速度(Linpack测试值)为基准进行排名,每年发布两次,其目的是促进国际超级计算机领域的交流和合作,促进超级计算机的推广应用。

  超级计算机被誉为“计算机中的珠穆朗玛峰”,是世界高新技术领域的战略制高点。在信息时代,一个国家拥有多少高性能的超级计算机,是体现其科技竞争力和综合国力的重要标志。近年来,TOP500排名越来越受到世界各国的重视。在这次发布的TOP500排名中,美国占275席、英国24席、法国26席、中国41席、德国26席、日本26席、俄罗斯11席。中国在前十中已占有2席,仅次于美国,总体占有率(8.2%)位居第二。

  超级计算中心

  目前世界上具有千万亿次计算能力的超级计算中心和国家级实验室共有6家,其中美国3家(橡树岭国家实验室、美国能源研究科学计算中心、洛斯阿拉莫斯国家实验室)、中国1家(国家超级计算天津中心)、日本1家(东京技术研究所)、法国1家(法国原子能委员会)、德国1家(欧盟尤利西研究中心)。

  “天河”系列将在长沙安新家

  国家超级计算长沙中心选址湖大,建筑方案经已基本确定

  本报讯(记者 邱钊)“天河”系列高性能计算机将在长沙安新家。记者昨日获悉,由湖南大学设计的“国家超级计算长沙中心”以非传统建筑艺术形式,借“0”和 “1” 的造型语言来组构天算台(主机房)和研发中心。此建筑方案经过前一段时间的对外公示,目前已经基本确定。

  总投资7亿元,分期实施

  根据建设方案,国家超级计算长沙中心选址湖南大学(原计专校区),采用政府主导、省校共建和市场运作的建设模式。总建筑面积29800平方米,预计总投资在7亿元左右。中心采用国防科技大学“天河”系列高性能计算机,按每秒1000万亿次运算能力规划,分期实施。一期按每秒300万亿次运算能力建设。国家超级计算长沙中心建设方案8月份已经通过科技部组织的专家评审,得到中国工程院院士沈绪榜以及来自中科院、联想集团、浪潮集团、上海超级计算中心、深圳曙光公司的9位专家的高度评价,专家组一致同意通过国家超级计算长沙中心建设方案。

  整个中心分为三个部分

  整个中心分为天算台、研发中心和天河广场三个部分。其中,天算台和研发中心造型与计算机二进制中的两个数字“0”和“1”挂钩。

  “国家超级计算长沙中心”的主机房名叫天算台,这是超算中心的灵魂。根据设计方案,天算台主体建筑高23米,三层。从空中鸟瞰,天算台形似数字“0”。底层为营运、运维、管理用房,二层为可视化大厅及客户办公用房,三层为主体机房,中央布置主机机柜,周边为设备用房。顶部圆形“天算台”厚9米、直径78米。三层楼的四周及主机房夹层为学习与观光走廊,既满足青少年和参观者近距离观赏超算主机房全景,又不影响内部人员正常办公,避免人流交叉与干扰。

  研发中心建筑形似数字“1”,位于天算台北面,为一地下一层、地面五层建筑,高度21.4米,比天算台低2.1米。建筑采用三向半开敞围合式布局,构成一个有魅力的中庭,安排国际学术报告厅、研讨室、学术论坛,以及配套的咖啡厅、餐厅等内容。建成之后,这将是湖南乃至全国计算机专家进行研发的重要场所。研发中心与天算台用地下通道连接。

  “国家超级计算长沙中心”融合麓山南路整改计划,基地沿麓山南路面宽可达160米。由此,一个长60米,宽108米,兼具教育、体验、公众参与和创意的天河广场跃然而出。方案计划地面铺砌成集成电路板外形,并且南北两厢艺术墙上浮雕中西方数学与计算机大师,并设置巨构LED电子幕墙。天河广场将为大学城学生和周边社区居民提供交往、休憩、健身的美好空间。

  将极大提高我省科技创新能力

  据介绍,“国家超级计算长沙中心”是提升湖南科研水平和软实力的重大基础设施。中心的建成将极大地提高湖南的科技创新能力,显著增强气象预测、灾害防治、环境保护等公共机构及高校、院所等科研部门的服务能力,为先进装备制造业、新能源、新材料、新生物、信息产业、航天航空等战略新兴产业,动漫湘军等特色、优势产业,以及气象等传统应用领域提供科技服务、产业创新、科技研发、人才聚集的公共超算平台,从而提升湖南的产业优势,服务湖南及周边省市经济社会发展。  

(责任编辑:张庆龙)
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