研發背景
超級計算機,被稱為“國之重器”,超級計算屬於戰略高技術領域,是世界各國競相角逐的科技制高點,也是一個國家科技實力的重要標誌之一。
自中國863計畫實施以來,國家高度重視並且支持超級計算系統的研發,但由於基礎薄弱起步較晚,在國際舞台中一直受制於人,美國更是在2015年宣布對中國禁售高性能處理器。
組成結構
神威·太湖之光超級計算機由40個運算機櫃和8個網路機櫃組成。
每個運算機櫃比家用的雙門冰櫃略大,打開櫃門,4塊由32塊運算外掛程式組成的超節點分布其中。
每個外掛程式由4個運算節點板組成,一個運算節點板又含2塊“申威26010”高性能處理器。
一台機櫃就有1024塊處理器,整台“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。
主要性能
1、峰值性能125.436PFlops,世界第一2、持續性能93.015PFlops,世界第一
3、性能功耗比6051MFlops/W,還是世界第一
套用場景
清華大學為主體的科研團隊首次實現了百萬核規模的全球10公里高解析度地球系統數值模擬;
國家計算流體力學實驗室對“天宮一號”返迴路徑的數值模擬;
上海藥物所開展的藥物篩選和疾病機理研究。
神威·太湖之光超級計算機的晶片將在2018年內實現商用。
取得榮譽
2016年6月20日,在法蘭克福世界超算大會上,國際TOP500組織發布的榜單顯示,“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單之首, 不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍,其效率也提高3倍。2016年11月14日,新一期全球超級計算機500強(TOP500)榜單,中國“神威·太湖之光”以較大的運算速度優勢輕鬆蟬聯冠軍。算上此前“天河二號”的六連冠,中國已連續4年占據全球超算排行榜的最高席位。
2017年6月19日,由國家並行計算機工程技術研究中心使用中國自主晶片研製的“神威·太湖之光”第3次出現在全球超算TOP500榜單(第49期)榜首的位置,以每秒12.5億億次的峰值計算能力、每秒9.3億億次的持續計算能力實現“三連冠”。
2017年11月13日,新一期全球超級計算機500強榜單發布,中國超算“神威·太湖之光”和“天河二號”連續第四次分列冠亞軍,且中國超算上榜總數又一次反超美國,奪得第一。
吉尼斯紀錄
2016年7月15日,權威的世界紀錄認證機構金氏世界紀錄宣布,位於國家超級計算機無錫中心的“神威·太湖之光” 在德國法蘭克福國際超算大會(ISC)公布的新一期全球超級計算機500強榜單中以3倍於第二名的運算速度名列第一,是“運算速度最快的計算機”。
依託“神威·太湖之光”,在天氣氣候、航空航天、海洋科學、新藥創製、先進制造、新材料等重要領域取得了一批套用成果。其中,由中科院軟體所、清華大學和北京師範大學申報的“全球大氣非靜力雲分辨模擬”課題,由國家海洋局海洋一所和清華大學申報的“全球高解析度海浪數值模式”課題,由中科院網路中心申報的“鈦合金微結構演化相場模擬”課題分別入圍了高性能計算套用領域的最高獎——“戈登貝爾獎”,這是中國在該領域的首次突破。金氏世界紀錄大中華區總裁羅文向國家超級計算機無錫中心主任楊廣文先生頒發金氏世界紀錄認證書。
研製意義
依託“神威·太湖之光”,以 清華大學為主體的科研團隊首次實現了百萬核規模的全球10公里高解析度地球系統數值模擬,這一成果將全面提高我國應對極端氣候和自然災害的減災防災能力;國家計算流體力學實驗室對“天宮一號”返迴路徑的數值模擬結果令人振奮,將為“天宮一號”順利回家提供精確預測;上海藥物所開展的藥物篩選和疾病機理研究,短短2周就完成常規需要10個月的計算,大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的藥物設計進度。對於中國超算的國產化情況,張雲泉介紹說,按照評估,“天河”系列的國產化程度是70%左右,濟南超算中心的“神威藍光”超級計算機能達到85%以上,“神威·太湖之光”的處理器則是全國產的。
“中國已在這場比賽中大幅領先”,美國勞倫斯伯克利國家實驗室副主任西蒙稱,超級計算機系統的每一部件均在中國本土製造意義重大。該實驗室是超級計算機的主要用戶,協助編制全球超級計算機500強名單。“TOP500”網站評論說,“神威·太湖之光”的性能結束了“中國智慧型依靠西方技術才能在超算領域拔得頭籌”的時代。
“憑藉一套搭載本土自主研發處理器晶片的世界一流超級計算機系統,中國鞏固了在這一計算機最高領域的領導地位。”《華爾街日報》20日稱,“神威·太湖之光”是中國首台未使用美國晶片技術且運行速度排名世界第一的計算機。“此前位列第一的‘天河二號’使用了英特爾公司研發的晶片,去年出台的一項美國出口禁令使該系統未能獲得升級所需晶片。”
正如《華爾街日報》所說,中國863計畫持續支持超級計算系統的研發,但在處理器設計製造方面,相當一段時間都不能擺脫受制於人的局面。2015年4月,美國商務部發布公告,決定禁止向中國4家國家超級計算機機構出售“至強”(XEON)晶片。當時張雲泉在接受《環球時報》專訪時表示,禁售短期內可能造成“天河二號”升級計畫拖延,但長期來看“是倒逼中國推進超算國產化戰略的重要機遇”。