超級(ji)計算(suan)機,被稱(cheng)為(wei)“國之重器”,超級(ji)計算(suan)屬于戰略(lve)高(gao)(gao)技(ji)術領域,是(shi)世界各國競相角逐的(de)科技(ji)制高(gao)(gao)點(dian),也是(shi)一個(ge)國家(jia)科技(ji)實力的(de)重要(yao)標志之一。自(zi)中國863計劃實施以(yi)來,國家(jia)高(gao)(gao)度(du)重視并且支持(chi)超級(ji)計算(suan)系統的(de)研發,但由于基礎薄(bo)弱起步較晚(wan),在(zai)國際舞(wu)臺中一直受制于人(ren),美國更是(shi)在(zai)2015年宣(xuan)布對中國禁售高(gao)(gao)性能處理器。
神威·太湖(hu)(hu)之光超級(ji)計算(suan)(suan)機由(you)40個(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)算(suan)(suan)機柜(ju)和(he)8個(ge)(ge)(ge)(ge)網絡機柜(ju)組成。每個(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)算(suan)(suan)機柜(ju)比家用(yong)的(de)雙門冰箱略大,打開柜(ju)門,4塊由(you)32塊運(yun)算(suan)(suan)插(cha)件(jian)組成的(de)超節點分布(bu)其中。每個(ge)(ge)(ge)(ge)插(cha)件(jian)由(you)4個(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)算(suan)(suan)節點板(ban)(ban)組成,一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)算(suan)(suan)節點板(ban)(ban)又(you)含2塊“申(shen)威26010”高(gao)性能處理(li)(li)器(qi)(qi)。一(yi)臺機柜(ju)就有(you)(you)1024塊處理(li)(li)器(qi)(qi),整(zheng)臺“神威·太湖(hu)(hu)之光”共有(you)(you)40960塊處理(li)(li)器(qi)(qi)。每個(ge)(ge)(ge)(ge)單(dan)個(ge)(ge)(ge)(ge)處理(li)(li)器(qi)(qi)有(you)(you)260個(ge)(ge)(ge)(ge)核心,主(zhu)板(ban)(ban)為(wei)雙節點設計,每個(ge)(ge)(ge)(ge)CPU固化(hua)的(de)板(ban)(ban)載內存為(wei)32GBDDR3-2133。
至于(yu)機(ji)房擺放,太(tai)湖(hu)之光采用了兩側各20個計(ji)算(suan)機(ji)柜(ju)和存儲機(ji)柜(ju)、中間單列網絡(luo)系(xi)統機(ji)柜(ju)的布局,占地面(mian)積605平方米(mi)。
1.峰(feng)值(zhi)性能125.436PFlops,世界第(di)二
2.持續性能93.015PFlops,世(shi)界第一
3.性能功耗比6051MFlops/W,世界第(di)一
2016年6月20日,在法蘭(lan)克福世界超算大(da)會上,國(guo)際TOP500組織發布的榜(bang)單顯示,“神(shen)威·太(tai)湖之光”超級計算機系統登頂榜(bang)單之首(shou),不僅速度(du)比第二(er)名“天河二(er)號”快(kuai)出近兩倍(bei),其效(xiao)率也(ye)提高3倍(bei)。
2016年11月14日,新一期全球超級計算(suan)機(ji)500強(TOP500)榜單,中國“神威·太湖(hu)之光”以較大的(de)運算(suan)速(su)度優勢輕松蟬聯冠(guan)軍(jun)。算(suan)上(shang)此前“天(tian)河二號”的(de)六連(lian)(lian)冠(guan),中國已連(lian)(lian)續(xu)4年占據全球超算(suan)排行榜的(de)最(zui)高席位(wei)。
2017年(nian)6月19日下(xia)午(wu),在德國法蘭(lan)克(ke)福召(zhao)開的ISC2017國際高性能計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)大會上,“神威(wei)·太湖(hu)之光”超級計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)機以(yi)每秒(miao)12.5億(yi)(yi)億(yi)(yi)次的峰值計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)能力以(yi)及每秒(miao)9.3億(yi)(yi)億(yi)(yi)次的持(chi)續計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)能力,再(zai)次斬(zhan)獲世(shi)(shi)界(jie)超級計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)機排名榜(bang)單(dan)TOP500第(di)一(yi)名。本(ben)次奪冠(guan)也(ye)實現了(le)我國國產(chan)超算(suan)系統在世(shi)(shi)界(jie)超級計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)機冠(guan)軍寶座的首次三連冠(guan),國產(chan)芯片繼續在世(shi)(shi)界(jie)舞臺上展(zhan)露光芒。
2017年11月13日,新一(yi)期全球超級(ji)計(ji)(ji)算機(ji)500強(qiang)榜單(dan)發(fa)布,中(zhong)國超級(ji)計(ji)(ji)算機(ji)“神威(wei)·太(tai)湖(hu)之光(guang)”和“天(tian)河(he)二號(hao)”連續第四次分(fen)列冠亞(ya)軍,且中(zhong)國超級(ji)計(ji)(ji)算機(ji)上榜總數又(you)一(yi)次反(fan)超美國,奪(duo)得第一(yi)。此次中(zhong)國“神威(wei)·太(tai)湖(hu)之光(guang)”和“天(tian)河(he)二號(hao)”再次領跑,其浮(fu)點運(yun)算速度分(fen)別為每秒9.3億億次和每秒3.39億億次。
2018年(nian)11月12日,新(xin)一期(qi)全球超級計算機500強榜單在美國達(da)拉斯發布,中(zhong)國超算“神威(wei)·太湖之光”位(wei)列第三名。
以清(qing)華(hua)大(da)學(xue)為主體的(de)科研團(tuan)隊首次實現了百(bai)萬核規模(mo)的(de)全(quan)球(qiu)10公里高(gao)分辨率地球(qiu)系統數值模(mo)擬,將全(quan)面提(ti)高(gao)我國應對(dui)極端氣候(hou)和自然災(zai)害(hai)的(de)減災(zai)防災(zai)能力;
國(guo)家(jia)計(ji)算流體(ti)力學實驗室對“天(tian)宮一號(hao)”返回路徑的(de)數(shu)值模擬將為“天(tian)宮一號(hao)”順利(li)回家(jia)提供精確(que)預測;
上(shang)海藥(yao)(yao)物(wu)所開展(zhan)的藥(yao)(yao)物(wu)篩選(xuan)和疾病(bing)機理(li)研究,大(da)大(da)加速了(le)白血病(bing)、癌癥、禽流感等方(fang)向的藥(yao)(yao)物(wu)設計(ji)進度。
2016年11月18日凌晨4:20時許(北京(jing)時間),2016年度“戈登·貝爾”獎的謎底終于在(zai)美國鹽湖城舉(ju)行的國際超算大(da)會(SC16)上(shang)(shang)揭曉。中(zhong)科院軟件所楊超研(yan)究(jiu)(jiu)員與清(qing)(qing)華大(da)學副(fu)教授薛巍(wei)、付昊桓(huan)等人(ren)聯(lian)合(he)北師大(da)組成(cheng)的研(yan)究(jiu)(jiu)團(tuan)隊憑(ping)借在(zai)“神(shen)威(wei)(wei)·太(tai)湖之(zhi)光(guang)”上(shang)(shang)運行的“全球(qiu)大(da)氣非靜力云分(fen)(fen)辨模擬(ni)”應用(yong)一(yi)舉(ju)摘得該項(xiang)(xiang)錦標,實(shi)現了我國高性能計算應用(yong)成(cheng)果(guo)在(zai)該獎項(xiang)(xiang)上(shang)(shang)零(ling)的突破。此(ci)次全球(qiu)共(gong)有6項(xiang)(xiang)應用(yong)成(cheng)果(guo)入圍(wei)“戈登·貝爾”獎最終提名,其中(zhong)3項(xiang)(xiang)都是依(yi)托“神(shen)威(wei)(wei)·太(tai)湖之(zhi)光(guang)”完成(cheng)的。其余2項(xiang)(xiang)應用(yong)分(fen)(fen)別為國家(jia)海洋局海洋一(yi)所與清(qing)(qing)華大(da)學合(he)作的“高分(fen)(fen)辨率(lv)海浪數值模擬(ni)”和中(zhong)科院網(wang)絡中(zhong)心的“鈦合(he)金微結構(gou)演化(hua)相場模擬(ni)”。
7月15日,權威的(de)(de)世界紀錄認證機(ji)(ji)構吉尼斯世界紀錄宣布,位于國(guo)家超(chao)(chao)級(ji)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)無錫中心的(de)(de)“神(shen)威·太(tai)湖之(zhi)光”在德國(guo)法蘭克福國(guo)際超(chao)(chao)算(suan)(suan)大(da)會(ISC)公布的(de)(de)新一期全球超(chao)(chao)級(ji)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)500強榜單中以3倍于第二(er)名的(de)(de)運算(suan)(suan)速(su)度(du)名列第一,是“運算(suan)(suan)速(su)度(du)最(zui)快的(de)(de)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)”。
“神威·太湖之光”由國(guo)家并(bing)行計(ji)算(suan)機(ji)工程技術研(yan)究中心研(yan)制,全(quan)部采用(yong)中國(guo)國(guo)產處理器(qi)構建,是世界上首臺峰(feng)值計(ji)算(suan)速(su)度超(chao)過十(shi)億(yi)億(yi)次的(de)超(chao)級計(ji)算(suan)機(ji),其峰(feng)值計(ji)算(suan)速(su)度達(da)每(mei)秒12.54億(yi)億(yi)次。
依托“神威·太湖(hu)之光”,在天(tian)氣(qi)氣(qi)候(hou)、航空航天(tian)、海(hai)洋科學、新藥創制、先進制造、新材料等重要領域(yu)取(qu)得了一(yi)批應(ying)用成(cheng)果。其中(zhong)(zhong),由中(zhong)(zhong)科院軟件所、清華(hua)(hua)大學和北京師范大學申(shen)報(bao)的“全(quan)球(qiu)大氣(qi)非靜力云分(fen)辨模擬”課題,由國(guo)家海(hai)洋局海(hai)洋一(yi)所和清華(hua)(hua)大學申(shen)報(bao)的“全(quan)球(qiu)高(gao)分(fen)辨率海(hai)浪數值模式(shi)”課題,由中(zhong)(zhong)科院網絡(luo)中(zhong)(zhong)心申(shen)報(bao)的“鈦合金微結構演化相(xiang)場模擬”課題分(fen)別(bie)入(ru)圍(wei)了高(gao)性能(neng)計算應(ying)用領域(yu)的最高(gao)獎——“戈登貝爾獎”,這是中(zhong)(zhong)國(guo)在該領域(yu)的首(shou)次突(tu)破(po)。吉尼斯世界紀錄大中(zhong)(zhong)華(hua)(hua)區總裁(cai)羅文(wen)向(xiang)國(guo)家超級計算機(ji)無錫中(zhong)(zhong)心主(zhu)任楊廣文(wen)先生頒(ban)發吉尼斯世界紀錄認證書。
中國(guo)計(ji)算機學會高性能(neng)計(ji)算專委會秘(mi)書長張云泉表示,“神(shen)(shen)威·太湖之(zhi)光”是國(guo)內第一臺全(quan)部(bu)采用國(guo)產處理(li)器構建(jian)的(de)世(shi)界第一的(de)超級(ji)計(ji)算機。它是根據(ju)國(guo)家科技部(bu)863計(ji)劃研(yan)制(zhi)的(de),研(yan)制(zhi)周期用了接近3年,但(dan)之(zhi)前(qian)的(de)預研(yan)時間無法估算。“其(qi)實,我們在去年底就(jiu)知道(dao)‘神(shen)(shen)威·太湖之(zhi)光’具有拿世(shi)界冠(guan)軍的(de)能(neng)力(li),但(dan)當時出于保密考慮一直(zhi)沒有對外發(fa)布(bu)。”
對于中(zhong)國(guo)超(chao)算(suan)(suan)的(de)國(guo)產化情況,張云(yun)泉介紹說,按(an)照評(ping)估,“天河”系列(lie)的(de)國(guo)產化程度是70%左(zuo)右,濟南(nan)超(chao)算(suan)(suan)中(zhong)心的(de)“神威藍光(guang)”超(chao)級計(ji)算(suan)(suan)機(ji)能達到85%以上,“神威·太(tai)湖之光(guang)”的(de)處理(li)器則是全國(guo)產的(de)。
“中國(guo)(guo)已在這場比賽中大(da)幅領先”,美國(guo)(guo)勞倫(lun)斯伯克(ke)利國(guo)(guo)家實(shi)驗室(shi)副主任西蒙稱,超(chao)(chao)級計(ji)算(suan)機(ji)系統的每(mei)一部件均(jun)在中國(guo)(guo)本(ben)土制造(zao)意義重大(da)。該實(shi)驗室(shi)是超(chao)(chao)級計(ji)算(suan)機(ji)的主要用戶,協助(zhu)編(bian)制全球超(chao)(chao)級計(ji)算(suan)機(ji)500強(qiang)名單。“TOP500”網站評(ping)論說,“神威(wei)·太湖之(zhi)光”的性能結(jie)束了(le)“中國(guo)(guo)只能依靠西方技術才能在超(chao)(chao)算(suan)領域拔得(de)頭籌”的時代(dai)。
“憑借一(yi)套(tao)搭載本土自主研發處理器芯片(pian)的(de)世(shi)界(jie)一(yi)流超級(ji)(ji)計算(suan)機(ji)(ji)系統,中國鞏(gong)固(gu)了在這一(yi)計算(suan)機(ji)(ji)最高領域的(de)領導地位。”《華爾街日報》20日稱,“神威·太湖(hu)之光”是(shi)中國首臺未使(shi)用(yong)美(mei)(mei)國芯片(pian)技術且(qie)運行速度排名世(shi)界(jie)第一(yi)的(de)計算(suan)機(ji)(ji)。“此前位列(lie)第一(yi)的(de)‘天河二號’使(shi)用(yong)了英特爾公(gong)司研發的(de)芯片(pian),去(qu)年出(chu)臺的(de)一(yi)項美(mei)(mei)國出(chu)口禁令使(shi)該系統未能(neng)獲得(de)升級(ji)(ji)所需芯片(pian)。”
正如《華爾街日報》所(suo)說,我(wo)國863計(ji)劃持續支(zhi)持超級(ji)計(ji)算系統的研發,但(dan)在處理器設計(ji)制(zhi)造方面(mian),相當(dang)一段時(shi)(shi)間都不能擺脫受(shou)制(zhi)于人(ren)的局面(mian)。2015年4月(yue),美(mei)國商(shang)務部(bu)發布公告,決定禁(jin)止(zhi)向中國4家國家超級(ji)計(ji)算機機構出售“至強”(XEON)芯(xin)片。當(dang)時(shi)(shi)張云泉在接(jie)受(shou)《環球時(shi)(shi)報》專訪時(shi)(shi)表示,禁(jin)售短(duan)期內可能造成“天河二號”升級(ji)計(ji)劃拖延,但(dan)長期來看“是倒(dao)逼中國推進超算國產(chan)化戰(zhan)略的重(zhong)要(yao)機遇(yu)”。
專家的(de)話可(ke)(ke)謂一語中(zhong)(zhong)的(de)。時隔(ge)一年,張云泉20日再次接(jie)受《環球(qiu)時報》采訪(fang)時,他對國產處理(li)器發(fa)展得這么(me)快、并且(qie)奪得世界冠軍充滿感慨。他表示,美(mei)國的(de)芯片禁(jin)運反而縮短了中(zhong)(zhong)國的(de)研制周(zhou)期,使(shi)我們搞出了完全(quan)自(zi)主的(de)高性能處理(li)器和完全(quan)自(zi)主可(ke)(ke)控(kong)的(de)超級計算(suan)機,“西(xi)方的(de)芯片禁(jin)運對中(zhong)(zhong)國可(ke)(ke)謂利大(da)于(yu)弊”。