|
天河二號成為世界超算雙料冠軍 標志中國超級計算機繼續(xù)保持國際領先地位 北京時間 TOP500組織是發(fā)布全球已安裝的超級計算機性能排名權威機構,，以系統(tǒng)的實測速度為基準進行排名,，每隔半年發(fā)布一次。高性能共軛梯度基準測試是該組織首次發(fā)布,，它與系統(tǒng)的實際應用相關性更強，更能反映超級計算機在科學與工程計算實際應用中的性能,。 天河二號是國防科大承擔完成的國家863計劃和“核高基”國家科技重大專項項目,，推廣應用取得了顯著社會經(jīng)濟效益。2013年11月在國家超算廣州中心投入運行,，向國內外用戶開放使用,。目前，天河二號已構建起材料科學與工程計算,、生物計算與個性化醫(yī)療,、全數(shù)字設計與裝備制造,、能源及相關技術數(shù)字化設計、地球科學與環(huán)境工程計算,、智慧城市與大數(shù)據(jù)處理六大應用服務平臺,，已先后為國內外220多家用戶提供了高性能計算和云計算服務，在基因分析與測序,、大型飛機和高速列車設計,、大型裝備制造、新材料,、新能源,、地球物理、生物醫(yī)藥,、電子政務及智慧城市等方面發(fā)揮了重要作用,，為近百個國家重大科技項目、國際合作項目提供了高性能計算支持,，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,。 據(jù)介紹，中國商飛北京民用飛機技術研究中心利用天河二號開展大型客機全參數(shù)氣動優(yōu)化設計計算,，僅用6天時間就完成了過去需要2年才能完成的計算量,。華大基因利用天河二號開展極大規(guī)模基因組組裝計算,，取得重要研究成果,。德國慕尼黑工業(yè)大學等合作團隊，利用天河二號開展的真實地震震波傳播模擬工作,，模擬再現(xiàn)了1992年美國加州蘭德斯大地震震波傳播過程,，為研究地震波產(chǎn)生傳播機理和地震預報提供了新的途徑。目前該成果已獲得國際高性能計算應用領域的最高學術獎項――戈登貝爾獎提名,。 主要性能 天河二號自主創(chuàng)新了新型異構多態(tài)體系結構,，在強化科學工程計算的同時，可高效支持大數(shù)據(jù)處理,、高吞吐率和高安全信息服務等多類應用需求,，設計了微異構計算陣列和新型并行編程模型及框架，提升了應用軟件的兼容性,、適用性和易用性,。天河二號服務陣列采用了國家核高基重大專項支持、該校研制的新一代“FT-1500”CPU,，這是當前國內主頻最高的自主高性能通用CPU,。天河二號還在高速互連、新型層次式加速存儲架構,、容錯設計與故障管理,、綜合化能效控制、高密度高精度結構工藝等方面取得了一系列創(chuàng)新和突破,。 應用領域 天河二號已應用于生物醫(yī)藥,、新材料、工程設計與仿真分析,、天氣預報,、智慧城市、電子商務,、云計算與大數(shù)據(jù),、數(shù)字媒體和動漫設計等多個領域，還將廣泛應用于大科學,、大工程,、信息化等領域，為經(jīng)濟社會轉型升級提供重要支撐,。 天河二號逐步在生命科學,、材料科學、大氣科學,、地球物理,、宇宙、經(jīng)濟學,，以及大型基因組組裝,、基因測序、污染治理等一系列事關國計民生的大科學,、大工程中“大顯身手”,。此外，國家超算廣州中心積極推動國際交流與合作,，利用天河二號為國外研究機構提供高性能計算服務,。 據(jù)悉，科技部近年不斷加大對超算應用軟件研發(fā)的投入,。“十二五”以來的相關研發(fā)投入已超過2億元,。預計“十三五”期間投入將進一步加大。 根據(jù)該專項“面向大規(guī)?？茖W計算的高性能多核CPU”課題計劃安排,，2011年中國將采用FT-1500CPU構建全自主國產(chǎn)千萬億次計算機――“天河二號”。 2009年,，中國首臺千萬億次計算機“天河一號”研制成功,，運行“核高基”專項支持研制的銀河麒麟操作系統(tǒng)，名列當年的國際超級計算機TOP 500排行榜世界第五位,、亞洲第一位的排名,，并使中國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家,。 相對于上世紀頗負盛名的“兩彈一星”。“核高基”專項被譽為中國新時期的"兩件(核心電子器件,、基礎軟件)一芯(高端通用芯片)",，主要涵蓋了核心的電子器件、高端通用芯片,、基礎軟件產(chǎn)品三個方向,；掌握其關鍵技術并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化對于中國實現(xiàn)以信息化帶動工業(yè)化、確保國家信息安全至關重要,。 在高端通用芯片方向,，"核高基"專項重點部署了高性能服務器多核CPU、安全適用計算機CPU及嵌入式CPU,；在基礎軟件產(chǎn)品方向,，重點部署了操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫,、辦公軟件,、中間件、重大信息化應用等基礎軟件,。 研究進展 從 天河二號取得了一系列技術創(chuàng)新和突破,，涉及到體系結構,、芯片技術、高速互連,、存儲架構,、編程模型、能耗控制,、系統(tǒng)管理,、結構工藝等諸多方面，使得天河二號綜合技術取得了國際領先地位,。在研制過程中,，我們立足自主創(chuàng)新，突破億億次級超級計算機系統(tǒng)的一系列核心關鍵技術,，使國產(chǎn)超級計算機自主創(chuàng)新,、自主可控能力顯著提升。”談起天河二號的優(yōu)越性能,，天河二號工程總指揮,、總設計師廖湘科研究員說：“與國外同類先進超級計算機系統(tǒng)相比,，天河二號的計算速度領先，互連技術領先,，計算密度領先,，應用面更廣。” 天河二號的體系結構設計,，創(chuàng)新發(fā)展了天河一號“異構協(xié)同計算”的技術路線。自主創(chuàng)新的新型異構多態(tài)體系結構,、新一代高性能通用CPU,、高速互連技術、新型層次式加速存儲架構等,，可高效支撐大數(shù)據(jù)處理,、高吞吐率和高安全的信息服務等多領域應用。 高吞吐率和高安全信息服務功能主要是由國家核高基重大專項支持,、該校自主研制的新一代FT-1500CPU來完成的,。這是當前國內主頻率最高的自主高性能通用CPU。1片FT-1500計算1小時,，相當于1億人同時計算60天,。 “中國創(chuàng)造”在天河二號上比比皆是，涌現(xiàn)了多個國際領先和國際先進――基于自主通信接口芯片和互連交換芯片設計實現(xiàn)了光電混合的自主定制高速互連系統(tǒng),，性能是當前國際上最先進的商用互連系統(tǒng)的2倍,；繼續(xù)保持國際領先地位；采用綜合化的能耗控制機制,，能效比進入國際先進行列,；設計實現(xiàn)了基于背板前后對插、水平盲插的高密度高精度組裝結構,，使得天河二號的計算密度處于國際領先水平……以高密度高精度結構工藝為例,，天河二號共170個機柜，占地面積與天河一號基本相同,，但性能卻是它的11.6倍,。與此前排名世界第一的美國“泰坦”系統(tǒng)相比，占地面積是它的85%,，性能是它的兩倍,。 |
| 【打印本頁】 |
