6月20日,德国法兰克福国际超算大会(ISC)公布了新一期全球超级计算机TOP500榜单,由国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威·太湖之光”以超第二名近三倍的运算速度夺得第一,创造了中国超算“七连冠”。更令人振奋的是,该套系统实现了包括处理器在内的所有核心部件全国产化。
处理能力
堪比80多万台笔记本
“系统峰值性能125.436PFlops,世界第一；持续性能93.015PFlops,世界第一；性能功耗比6051MFlops/W,还是世界第一。”国际超算大会上传来的消息,光看数据让人不明就里。
“简单来说,这套系统1分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。”国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍。
在国家超级计算无锡中心1000平方米的房间内,“神威·太湖之光”的“真身”由40个运算机柜和8个网络机柜组成。每个运算机柜比家用的双门冰箱略大,打开柜门,4块由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成,一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器。一台机柜就有1024块处理器,整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器。
“每块处理器相当于20多台常用笔记本电脑的计算能力,4万多块组装到一起,速度之快可想而知。”杨广文说。
从受制于人到夺冠
方寸芯片破美30年封锁
30年前,中国的超级计算机用户有一个神秘的不透明“玻璃房”:美国把一台超级计算机卖给中国,包裹得严严实实,中国技术人员无授权不得入内,几个有授权的科学家进入,还得受监视。
上世纪80年代,我国已逐步迈入独立设计和制造巨型机的国家之列,但却因关键技术短板只能受制于人。步入“十二五”,我国超级计算机发展不断突破。“天河二号”问鼎“六连冠”,在全球超级计算机500强榜单上,中国制造的名单越来越长。担忧竞争,2015年4月,美国把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单。
为此,我国继续下大力气研发全国产化的“神威”系列超级计算机。只有5厘米见方的薄块“申威26010”成为“神威·太湖之光”的心脏。25平方厘米的方寸之间,集成了260个运算核心,数十亿晶体管,达到了每秒3万多亿次计算能力。单芯片计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机。
中国超算“双星闪耀”
离世界之巅仍有差距
全球超算500强榜单是对全球已安装的超级计算机“排座次”的权威排行榜。从1993年起,以计算机实测速度为基准,每半年发布一次。
新榜单最为“抢眼”的是中国超算“双星闪耀”。该榜单前五名排位已长达3年未变。新面孔出现并一下夺魁:“神威·太湖之光”速度比第二名、中国的“天河二号”快出近两倍,效率高3倍。上榜总数上,2001年还是零的中国首次夺魁。中国上榜总数从上期的109台猛增至现在的167台；美国从上期的199台下降至现在的165台,有史以来跌下第一。
从使用的处理器看,美国仍占据主导地位。500强中,有455台超算使用英特尔处理器,使用IBM和超威半导体公司(AMD)处理器的超算分别为23台和13台。
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钱德沛提醒说,美国整体上仍领先,技术储备纵深比中国深得多,美日欧在超算应用方面要比中国有优势。
□延伸阅读
“国之利器”可算天算地算人
超级计算机,被称为“国之利器”,是国家科技综合实力的体现,应用领域覆盖能源、安全等命脉行业及互联网、数据中心等科技前沿。
安装在国家超级计算广州中心的“天河二号”,其应用领域包括生命科学、材料、大气、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领域也有广泛应用,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。“神威·太湖之光”也已在应对极端气候、自然灾害、航空航天和药物设计等方面发挥作用。
气象台的天气预报准度一直在提升,这背后都是超级计算机的功劳。2011年至今,气象观测精度已从10万公里精确至9公里。寻找MH370,只要有足够精确的相关数据,超算就能找到失事飞机。在“算人”方面,超算的医疗应用前景广阔。模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分,有了超级计算机,这些都不再是梦想。只要科学家们的“脑洞”够大够有趣,设计任何玩意儿,超级计算机都有机会抢生意。
本版据新华社
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