超(chao)級(ji)計算機,被稱為“國(guo)(guo)之重(zhong)(zhong)(zhong)器(qi)(qi)”,超(chao)級(ji)計算屬于(yu)戰略高技(ji)術領域,是世(shi)界各國(guo)(guo)競(jing)相角逐的(de)科(ke)技(ji)制高點(dian),也是一(yi)(yi)個國(guo)(guo)家科(ke)技(ji)實(shi)力的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)標志之一(yi)(yi)。自中國(guo)(guo)863計劃實(shi)施以來(lai),國(guo)(guo)家高度(du)重(zhong)(zhong)(zhong)視(shi)并(bing)且支(zhi)持超(chao)級(ji)計算系統的(de)研發(fa),但(dan)由于(yu)基礎薄弱起步較晚,在國(guo)(guo)際舞臺(tai)中一(yi)(yi)直受制于(yu)人,美(mei)國(guo)(guo)更是在2015年宣布對中國(guo)(guo)禁售高性(xing)能處理器(qi)(qi)。
神威·太湖(hu)之光(guang)(guang)超(chao)級計算機由(you)40個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)(yun)算機柜(ju)和8個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)網絡(luo)機柜(ju)組(zu)成。每(mei)(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)(yun)算機柜(ju)比家用的(de)雙門冰箱(xiang)略大(da),打(da)開柜(ju)門,4塊(kuai)由(you)32塊(kuai)運(yun)(yun)算插(cha)件組(zu)成的(de)超(chao)節(jie)點分布(bu)其中。每(mei)(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)插(cha)件由(you)4個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)(yun)算節(jie)點板(ban)組(zu)成,一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)運(yun)(yun)算節(jie)點板(ban)又含(han)2塊(kuai)“申威26010”高性能處(chu)理(li)器(qi)。一(yi)(yi)臺(tai)機柜(ju)就有1024塊(kuai)處(chu)理(li)器(qi),整(zheng)臺(tai)“神威·太湖(hu)之光(guang)(guang)”共有40960塊(kuai)處(chu)理(li)器(qi)。每(mei)(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)單個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)處(chu)理(li)器(qi)有260個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)核(he)心(xin),主板(ban)為雙節(jie)點設計,每(mei)(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)CPU固化的(de)板(ban)載內存為32GBDDR3-2133。
至(zhi)于(yu)機房擺放,太湖(hu)之光采用了兩側各20個計算機柜和(he)存儲機柜、中間單列網絡系統機柜的布局,占地面積(ji)605平方(fang)米(mi)。
1.峰值性能125.436PFlops,世界(jie)第二
2.持續(xu)性能93.015PFlops,世界第一(yi)
3.性能功(gong)耗(hao)比6051MFlops/W,世(shi)界第一
2016年6月20日(ri),在(zai)法蘭(lan)克福世界(jie)超(chao)算大會上(shang),國際TOP500組織(zhi)發布(bu)的(de)榜單顯(xian)示(shi),“神威·太(tai)湖之光”超(chao)級計算機系統登頂(ding)榜單之首,不僅速度比第二名“天河二號(hao)”快出近兩倍(bei)(bei),其效率也提高3倍(bei)(bei)。
2016年11月14日,新一期全球超級(ji)計算(suan)機(ji)500強(TOP500)榜單(dan),中國“神(shen)威·太湖之光”以(yi)較大的(de)(de)運算(suan)速(su)度優(you)勢輕(qing)松(song)蟬聯冠軍。算(suan)上此前“天河二號”的(de)(de)六連(lian)冠,中國已連(lian)續4年占據全球超算(suan)排(pai)行(xing)榜的(de)(de)最高席位。
2017年6月19日下午,在德國(guo)法蘭克福召開的ISC2017國(guo)際高性能(neng)計(ji)(ji)算(suan)大會上,“神威·太湖之光”超級(ji)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)以(yi)每秒12.5億億次(ci)(ci)的峰值計(ji)(ji)算(suan)能(neng)力(li)以(yi)及(ji)每秒9.3億億次(ci)(ci)的持(chi)續計(ji)(ji)算(suan)能(neng)力(li),再次(ci)(ci)斬獲世(shi)界(jie)超級(ji)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)排名榜單TOP500第一名。本次(ci)(ci)奪冠也實現了我國(guo)國(guo)產(chan)(chan)超算(suan)系統在世(shi)界(jie)超級(ji)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)冠軍寶(bao)座的首次(ci)(ci)三連(lian)冠,國(guo)產(chan)(chan)芯片繼(ji)續在世(shi)界(jie)舞臺上展(zhan)露光芒。
2017年(nian)11月13日,新一(yi)(yi)期(qi)全(quan)球超(chao)級(ji)計算(suan)機(ji)(ji)500強榜(bang)單發(fa)布(bu),中(zhong)國超(chao)級(ji)計算(suan)機(ji)(ji)“神(shen)威(wei)·太湖之(zhi)(zhi)光(guang)”和(he)“天河二號”連(lian)續第四次(ci)(ci)(ci)分列冠亞軍,且中(zhong)國超(chao)級(ji)計算(suan)機(ji)(ji)上榜(bang)總數又一(yi)(yi)次(ci)(ci)(ci)反超(chao)美國,奪得第一(yi)(yi)。此(ci)次(ci)(ci)(ci)中(zhong)國“神(shen)威(wei)·太湖之(zhi)(zhi)光(guang)”和(he)“天河二號”再次(ci)(ci)(ci)領(ling)跑,其浮點運算(suan)速度分別為每秒9.3億(yi)億(yi)次(ci)(ci)(ci)和(he)每秒3.39億(yi)億(yi)次(ci)(ci)(ci)。
2018年(nian)11月12日,新一期全球超(chao)級(ji)計算機500強榜單(dan)在美國達拉斯發布,中(zhong)國超(chao)算“神威(wei)·太湖之(zhi)光”位列第三名。
以清華(hua)大學為主體的(de)科(ke)研團隊(dui)首(shou)次實現(xian)了百萬核規(gui)模的(de)全(quan)球10公里高(gao)分辨率(lv)地球系統數值模擬,將全(quan)面提高(gao)我國應對極端氣候和(he)自然災害的(de)減災防災能力;
國家計算流體力學實驗室(shi)對“天宮一號”返(fan)回路徑的數值模擬將為“天宮一號”順(shun)利回家提(ti)供精(jing)確預(yu)測;
上海藥(yao)物(wu)所開展的藥(yao)物(wu)篩(shai)選和疾病(bing)機理研究,大大加速了白血病(bing)、癌癥、禽流(liu)感等方向的藥(yao)物(wu)設計進度(du)。
2016年11月18日凌晨4:20時許(北(bei)京時間),2016年度“戈登·貝爾(er)(er)”獎(jiang)的(de)謎底(di)終于(yu)在美國(guo)鹽湖(hu)城舉行的(de)國(guo)際超算大(da)(da)(da)會(SC16)上(shang)(shang)揭曉。中(zhong)科院軟(ruan)件(jian)所楊超研究(jiu)員與清華(hua)大(da)(da)(da)學副教授(shou)薛巍(wei)、付昊桓等人聯(lian)合(he)(he)北(bei)師大(da)(da)(da)組成的(de)研究(jiu)團隊憑(ping)借在“神威·太湖(hu)之光”上(shang)(shang)運行的(de)“全球(qiu)大(da)(da)(da)氣非靜力云分辨模擬(ni)(ni)”應(ying)用一舉摘得(de)該(gai)項(xiang)(xiang)錦(jin)標,實現了我國(guo)高性能計(ji)算應(ying)用成果(guo)在該(gai)獎(jiang)項(xiang)(xiang)上(shang)(shang)零的(de)突破。此次全球(qiu)共有6項(xiang)(xiang)應(ying)用成果(guo)入圍“戈登·貝爾(er)(er)”獎(jiang)最終提(ti)名,其中(zhong)3項(xiang)(xiang)都(dou)是依托(tuo)“神威·太湖(hu)之光”完成的(de)。其余2項(xiang)(xiang)應(ying)用分別為國(guo)家海洋(yang)局海洋(yang)一所與清華(hua)大(da)(da)(da)學合(he)(he)作的(de)“高分辨率海浪數值模擬(ni)(ni)”和中(zhong)科院網(wang)絡中(zhong)心的(de)“鈦合(he)(he)金微結構演化相場模擬(ni)(ni)”。
7月15日,權威(wei)的世(shi)界紀(ji)錄認(ren)證機(ji)構(gou)吉尼(ni)斯世(shi)界紀(ji)錄宣布,位于(yu)(yu)國(guo)家超(chao)級計(ji)算(suan)(suan)機(ji)無錫中(zhong)心的“神(shen)威(wei)·太湖之光”在德(de)國(guo)法蘭克(ke)福國(guo)際超(chao)算(suan)(suan)大會(hui)(ISC)公布的新一(yi)期全球超(chao)級計(ji)算(suan)(suan)機(ji)500強榜單中(zhong)以3倍于(yu)(yu)第二名的運算(suan)(suan)速(su)度名列第一(yi),是“運算(suan)(suan)速(su)度最快的計(ji)算(suan)(suan)機(ji)”。
“神威·太湖之光(guang)”由(you)國家并行計(ji)算(suan)(suan)機工程技術(shu)研究中(zhong)心研制(zhi),全(quan)部采用中(zhong)國國產(chan)處理器(qi)構(gou)建,是世界上首臺峰(feng)值計(ji)算(suan)(suan)速(su)度(du)超(chao)過十億億次的(de)超(chao)級計(ji)算(suan)(suan)機,其峰(feng)值計(ji)算(suan)(suan)速(su)度(du)達每(mei)秒12.54億億次。
依托“神(shen)威·太湖之光”,在天(tian)氣(qi)氣(qi)候、航(hang)空航(hang)天(tian)、海洋(yang)科(ke)(ke)學(xue)、新(xin)(xin)藥創制、先進制造、新(xin)(xin)材料等(deng)重要(yao)領域(yu)取得(de)了一批應用(yong)成果。其中(zhong),由中(zhong)科(ke)(ke)院軟件所、清華大學(xue)和北京(jing)師范大學(xue)申(shen)(shen)報(bao)的“全球(qiu)大氣(qi)非靜(jing)力云分(fen)辨模(mo)擬”課(ke)題,由國家(jia)海洋(yang)局海洋(yang)一所和清華大學(xue)申(shen)(shen)報(bao)的“全球(qiu)高(gao)分(fen)辨率海浪數值模(mo)式(shi)”課(ke)題,由中(zhong)科(ke)(ke)院網絡(luo)中(zhong)心申(shen)(shen)報(bao)的“鈦(tai)合金(jin)微結構演化相(xiang)場模(mo)擬”課(ke)題分(fen)別入圍了高(gao)性能計算應用(yong)領域(yu)的最(zui)高(gao)獎——“戈登貝爾獎”,這是(shi)中(zhong)國在該領域(yu)的首(shou)次突破(po)。吉尼(ni)(ni)斯(si)世界紀錄(lu)大中(zhong)華區總裁羅文向國家(jia)超級計算機無錫中(zhong)心主(zhu)任(ren)楊廣文先生頒發吉尼(ni)(ni)斯(si)世界紀錄(lu)認證書。
中國計(ji)算(suan)機學會高性能(neng)計(ji)算(suan)專委會秘書長(chang)張云泉表示,“神威·太(tai)湖(hu)之(zhi)光(guang)”是(shi)國內第一(yi)臺全部采用(yong)(yong)國產處理(li)器(qi)構建的(de)(de)世(shi)界(jie)第一(yi)的(de)(de)超級計(ji)算(suan)機。它是(shi)根據國家科(ke)技部863計(ji)劃研制(zhi)的(de)(de),研制(zhi)周期用(yong)(yong)了接近3年,但之(zhi)前的(de)(de)預研時間無法估算(suan)。“其實(shi),我們(men)在(zai)去(qu)年底(di)就知道‘神威·太(tai)湖(hu)之(zhi)光(guang)’具有拿世(shi)界(jie)冠(guan)軍的(de)(de)能(neng)力,但當時出于保密考慮一(yi)直沒(mei)有對外發(fa)布。”
對(dui)于(yu)中國(guo)(guo)超算(suan)的(de)(de)國(guo)(guo)產(chan)化情況,張(zhang)云泉介紹說,按(an)照評估,“天河”系列的(de)(de)國(guo)(guo)產(chan)化程度是70%左(zuo)右,濟南(nan)超算(suan)中心的(de)(de)“神威(wei)藍光(guang)”超級計算(suan)機能達到85%以上,“神威(wei)·太湖(hu)之(zhi)光(guang)”的(de)(de)處理器則是全(quan)國(guo)(guo)產(chan)的(de)(de)。
“中國(guo)(guo)已在這場(chang)比賽中大(da)幅(fu)領(ling)先”,美國(guo)(guo)勞倫斯伯克(ke)利國(guo)(guo)家實(shi)驗室(shi)副(fu)主任西蒙稱,超級(ji)計算機系統的(de)(de)每一部件均(jun)在中國(guo)(guo)本土制造意義重大(da)。該實(shi)驗室(shi)是超級(ji)計算機的(de)(de)主要用戶,協助編制全球超級(ji)計算機500強名單。“TOP500”網站評論說,“神威(wei)·太湖(hu)之光”的(de)(de)性能結束了“中國(guo)(guo)只能依靠西方(fang)技術(shu)才能在超算領(ling)域拔得頭籌(chou)”的(de)(de)時代。
“憑借一(yi)(yi)(yi)套搭載本土(tu)自主研發(fa)處理器芯片的(de)世界一(yi)(yi)(yi)流超(chao)級計(ji)(ji)算機(ji)系(xi)統(tong),中國鞏固了(le)在這(zhe)一(yi)(yi)(yi)計(ji)(ji)算機(ji)最高領(ling)域(yu)的(de)領(ling)導地位。”《華(hua)爾(er)街日報(bao)》20日稱,“神(shen)威·太湖(hu)之光”是(shi)中國首臺未使(shi)用(yong)美國芯片技(ji)術且運(yun)行速度(du)排(pai)名世界第一(yi)(yi)(yi)的(de)計(ji)(ji)算機(ji)。“此前位列第一(yi)(yi)(yi)的(de)‘天河二(er)號’使(shi)用(yong)了(le)英特爾(er)公司(si)研發(fa)的(de)芯片,去年出臺的(de)一(yi)(yi)(yi)項美國出口禁令使(shi)該系(xi)統(tong)未能獲得(de)升級所需芯片。”
正如《華爾街日(ri)報(bao)》所說,我國863計(ji)劃持續支持超(chao)級(ji)計(ji)算(suan)(suan)系統的研發,但在(zai)處理器設(she)計(ji)制(zhi)造方面(mian),相當(dang)一(yi)段時間都不能(neng)(neng)擺脫(tuo)受制(zhi)于人(ren)的局面(mian)。2015年4月,美國商務(wu)部發布(bu)公告,決定禁止向中國4家國家超(chao)級(ji)計(ji)算(suan)(suan)機機構出售(shou)“至強”(XEON)芯片。當(dang)時張云泉在(zai)接受《環球(qiu)時報(bao)》專訪時表示,禁售(shou)短期(qi)內可能(neng)(neng)造成“天河二(er)號”升(sheng)級(ji)計(ji)劃拖延,但長期(qi)來看“是倒逼中國推進超(chao)算(suan)(suan)國產化戰略的重要(yao)機遇(yu)”。
專家的(de)話可謂一語(yu)中(zhong)(zhong)的(de)。時隔一年(nian),張(zhang)云泉20日再次接受《環球時報(bao)》采訪時,他對國(guo)產處(chu)理(li)器發展得這么快、并(bing)且(qie)奪得世界冠軍(jun)充滿感慨。他表(biao)示,美國(guo)的(de)芯(xin)片禁運(yun)反而(er)縮短了(le)中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)研制周(zhou)期,使我們(men)搞出了(le)完(wan)全自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)的(de)高性(xing)能處(chu)理(li)器和完(wan)全自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)可控的(de)超級計算(suan)機,“西方的(de)芯(xin)片禁運(yun)對中(zhong)(zhong)國(guo)可謂利大于弊”。