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世界最強超級計算機在中國誕生 首用國產巨強“芯”

來源: http://www.yicai.com/news/5031614.html

全球速度最快的計算機來自於中國。

國際高性能計算權威組織日前在法蘭克福宣布最新一期超級計算機500強榜單顯示,由我國自主研制的“神威-太湖之光”超級計算機,以每秒超過10億億次的運算速度獲得冠軍。

這是我國完全資助研制和生產的超級計算機首次使用中國制造芯片,並突破10億億次量級,也標誌著中國近期在計算機系統方面取得重大成果,並逐步擺脫對美國芯片技術的依賴。

10億億次量級比美國超算快5倍

根據國際TOP500排名公布的數據,“神威-太湖之光”超級計算機系統的峰值性能達到每秒12.5億億次,持續性能達到每秒9.3億次,性能功耗比為每瓦60億次。這三項關鍵指標均位居世界第一。

“神威-太湖之光”由國家並行計算機工程技術中心研發,在無錫國家超級計算中心安裝完成,去年12月完成整機系統性能測試,目前由清華大學負責運營。

在國家超級計算(無錫)中心1000平米的主機房內,整齊排列這兩組共40個運算機倉,每個機倉容納1024個芯片,一共40960個芯片。據介紹,“神威-太湖之光”單芯片的計算能力相當於3臺2000年全球排名第一的超級計算機,當前性能指標達到全球領先水平。

國家超級計算(無錫)中心主任楊廣文表示:“神威-太湖之光的綠色指標很好,性能是目前排名第二的單瓦性能的三倍,軟件支撐功能強大,包括容錯、編譯和任務調度等能力都具有創新性。”

此前人類超級計算機的最快運算記錄由我國“天河二號”保持,為每秒5.59億億次。“神威-太湖之光”的實測計算速度比天河二號提高了三倍,是美國最快的計算機速度的5倍,也是目前世界上第一臺運算速度達到10億億次量級的超級計算機。

“神威-太湖之光”一分鐘的計算能力,相當於全球70億人同時使用計算機不間斷計算32年。該計算機集合了41000個芯片,每個芯片都含有260個處理器內核,整個計算機擁有1065萬個內核,美國最快的計算機內核個數僅為56萬個。在存儲記憶方面,“神威-太湖之光”整臺機器只用了1.3個拍字節,這意味著該計算機非常節能,耗能僅為15.3兆瓦,天河二號的能耗為17.8兆瓦。

國家863計劃高性能計算重大項目總體組組長錢德沛表示:“神威-太湖之光的功耗是全球領先的,也就是單位一瓦特能夠達到的計算速度,是非常了不起的。天河二號一秒算20億次,太湖之光大約一秒算57億次。”

一顆中國“芯”打破國外技術封鎖

比性能更重要的是,“神威-太湖之光”全部使用自主研制的芯片制造而成,實現了我國超級計算機核心技術的自主可控。彭博社引述田納西大學教授,全球超級計算機測速方法創造者Jack Dongarra稱:“中國超級計算機並不是建立在某個已經存在的架構中,而是自成一體。這個系統完全依賴於中國處理器。”

中科院計算所研究員韓銀和表示:“太湖之光之所以那麽牛,原因就是它擁有一顆巨強的‘芯’——申威26010,由上海高性能IC設計中心設計的國產高性能處理器。一顆申威芯片的性能相當於天河二號中5個英特爾芯片的峰值性能之和。

“神威-太湖之光”超級計算機完全依靠我國自主研制的“申威”處理器,打破了以往中國對國外處理器的依賴。此前天河二號超級計算機,是基於美國英特爾處理器所建造。去年4月,天河二號性能的升級計劃因為美國政府對於中國高性能計算機芯片的出口限制而擱置。美國政府當時表示:“向中國出口此類芯片技術有悖於美國的國土安全和美國在國外的利益。”

超級計算機對於中國和美國的國土安全和科研都是至關重要的。超級計算機系統的用途包括天氣預報和產品設計等民事用途;同時也能用於更加高端的科研項目,比如網絡安全和核武器。“神威-太湖之光”發明團隊表示,太湖之光將能夠用於制造、生命科學以及地球系統的建模。

中國高性能計算機制造發力

中國近年來正在加大對於高性能超級計算機芯片和超級電腦的投入。2001年,中國超級計算機還沒有進入TOP500超級計算機的排名榜。今天,全球超級計算機TOP500排名榜里有167臺是中國的計算機,超過美國的165臺。“神威-太湖之光”標誌著中國高性能計算技術發展的又一個里程碑。

超級計算機項目隸屬於中國的“863計劃”,該計劃持續至今已有30多年的歷史,擁有曙光系列、天河系列、神威系列等世界一流水平的超級計算機,旨在擺脫中國在超級計算機領域核心硬件方面對於國外技術的依賴。

同屬我國863計劃重大專項的“高端容錯計算機研制與應用推廣”項目成果的浪潮天梭K1系統,是我國第一臺關鍵應用主機,標誌著我國成為繼美日之後全球第三個掌握新一代主機技術的國家,有效改變了我國在金融、電信等核心領域大型主機長期依賴進口的尷尬局面。

浪潮方面向第一財經記者介紹,自2013年上市以來,天梭K1獲得廣泛應用,形成了產業規模。2015年,浪潮天梭K1完成了金融、交通、財稅、公安、社保等12個行業市場應用突破,在中國銀行、建設銀行、交通ETC等眾多客戶的核心業務中實現了進口產品替代。根據IDC研究機構去年四季度發布的數據,浪潮在高端Unix服務器市場的份額占到14%,位居市場第二。

據悉,浪潮正在攻關性能更高、可靠性更強的64路高端容錯計算機系統,預計今年將推向市場,為規模更大、可靠性要求更高的系統的自主化替代提供技術方案。浪潮雲計算集團總裁王洪添上個月在貴陽數博會上接受第一財經記者采訪時表示:“中國龐大的市場為國內計算機企業的市場化提供了重要基礎。但是中國企業的整體規模和美國企業相比還有待提升。”

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