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“神威·太湖之光”彰显“中国速度”

来源:光明日报 2016-12-12 11:12:47
  在国家超级计算无锡中心一间约1000平方米的房间内,一台拥有世界“最强大脑”的超级计算机正在飞速运转,它就是“神威·太湖之光”。在今年6月20日和11月14日全球超级计算机500强(TOP500)榜单中,“神威·太湖之光”蝉联冠军,成为世界上运算速度最快的超级计算机,这已是我国超级计算机第八次夺冠。更值得关注的是,“神威·太湖之光”首次采用国产核心处理器“申威26010”,实现了所有核心部件的全部国产化。

  “这些核心处理器完全自主研发,不用再受制于人了。”国家超级计算无锡中心总工程师黄小猛告诉记者,计算机最核心的是中央处理器(简称CPU),美国英特尔公司对此研发起步早,也很快形成了市场垄断,导致其他国家或公司研发、推广成本极高,因而国内计算机对此研发相对较“冷”,从20世纪八九十年代起一度依赖进口。

  超级计算机被称为“国之重器”,是一个国家科技实力的重要标志之一。进入“十二五”,我国超级计算发展不断取得突破。“天河二号”取得“六连冠”,在全球超级计算机500强榜单上,中国制造的名单正越来越长。

  2015年4月,美国政府宣布,把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单,目的就在于通过限售,锁死中国超算快速发展的脚步。然而,我国科技部和工信部早有布局,通过“核高基”专项,支持了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的研发,“申威26010”就是该专项的重大研究成果,并成功应用于“神威·太湖之光”高性能计算机系统。“禁售”倒逼我国加快自主研发核心处理器的步伐。

  “从‘禁售’到2016年‘神威·太湖之光’夺冠,只有一年零两个月,但背后的时间和力量投入无法考量。”黄小猛告诉记者。

  记者在现场看到,“神威·太湖之光”超级计算机由40个运算机柜和8个网络机柜组成,每个运算机柜比家用的双门冰箱略大,打开柜门,4块由32块运算插件组成的超节点分布其中;每个插件由4个运算节点板组成,一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器,一台机柜就有1024块处理器,整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器。

  据现场的工作人员介绍,这个“庞然大物”整体的峰值运算速度为12.5亿亿次/秒,持续性能为9.3亿亿次/秒,双双位列全球第一,“它运行1分钟的计算能力,相当于全球72亿人口用计算器不间断计算32年”。

  与此同时,“神威·太湖之光”的低功耗设计也是全球领先。黄小猛表示,通过采用直流供电、全机水冷、资源层次化管理等关键技术,建立了从处理器、部件、系统到软件与应用的全方位低功耗设计与控制体系,比目前其他国际顶尖超级计算机系统节能60%以上。

  在高速度、低功耗的“神威·太湖之光”平台下,众多科技应用项目得以实现。自6月20日平台开放以来,国内外多个应用团队项目通过使用该系统获得突破,已取得100多项应用成果,涉及气候气象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、药物、生命科学等19个应用领域。11月18日,基于“神威·太湖之光”的“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”应用项目,获国际高性能计算应用领域最高奖——“戈登贝尔奖”。
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