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全球超算三连冠 :“神威”如何显神威—新闻—

发布时间:2017-12-03 阅读:

  超级三无数全球锦标赛:“神州”如何威力 - 新闻 - 科学网

  6月19日,在德国法兰克福召开的全球超级计算大会上公布了世界500强超级计算机新榜,国家并行计算工程研究中心利用中国自主研发的芯片神威太湖第三次亮相世界排名500强榜单(第四十九名),连续三届夺得冠军。

  同时,太湖之光的两次申请也进入了戈登贝尔奖的提名。

  相当于一分钟的计算能力等于72亿人,计算器连续使用32年

  走进全国超级计算机无锡中心的1000平方米的房间,记者看到了太湖之光的真实身材:40个计算机柜和8个网络机柜。每台计算机柜比家用双门冰箱略大,打开柜门,由四组32个计算插件节点组成。工作人员介绍,每个插件包含四个计算节点板,一个计算节点板上还包含两个沉伟26010高性能处理器。一个柜子有1024个处理器,大围台尾湖共有40960个光处理器。

  那么,太湖之神到底有多强?据介绍,该系统峰值性能达到每秒125亿次,持续性能达到每秒93亿次,每瓦性能功耗达60.5亿次,居世界首位。

  只看数据并不直接,全国超级计算机无锡中心主任杨光文介绍,简单说,系统1分钟计算能力,相当于全世界72亿人在使用计算器32年内不中断;如果在2016年生产的Mainstream笔记本电脑或个人台式机参考,太湖的功率相当于2亿多普通电脑。

  据杨光文介绍,神威太湖之光是世界上第一个峰值计算速度超过100亿次,平行尺度超过1000万的划时代新型超级计算机,整机采用高密度计算超级节点,高流量可扩展的复合网络结构,实现全系统高效可扩展性和并行操作,具有分层包含和分层自治的软硬件协同容错系统,实现了整个系统的高可用性,典型应用和机器结构编译器优化,自适应良好的平衡调度等技术,实现应用软件的高效运行。

  第一次充分利用中国核心,将计算控制和核心计算核心集于一身

  世界上第一台使用中央处理器的超级计算机杨光文更是引以为豪的是,自主设计制造了国产芯片申威26010全核处理器。

  中科院计算所和并行计算专家张云泉研究员表示,神威太湖的力量是中国第一台完全由中国半导体制造的功能最强大的超级计算机,第一次获得了冠军,国际TOP500是神湖太湖之光的评价:中国TOP500在第四十七届TOP1榜单上保持了自己的地位,拥有完全基于中国设计,制造的处理器,打造出全新的系统。

  杨光文介绍,这是一个独特的处理器,它采用了核系统的异构融合片上架构,以及拥有自主知识产权的指令集和完整的配套软件生态系统。这种独特的架构将25个平方厘米的260个计算核心和数十亿个晶体管集成在一起,达到每秒3 teraflops的计算能力。

  为什么这个芯片具有如此强大的性能?杨光文说,具体来说,采用显卡等芯片采取的形式,这种芯片设计会造成几个问题:一是装配规模,耗电成本。其次,PCE作为通信接口,造成瓶颈。芯片以运算控制核心和运算核心为一个芯片,所以把这两个问题都解决了。国际上,英特尔现在可能会推出类似的芯片,我们走在前面。

  除了芯片之外,作为一个超级计算机系统,神威太湖之光在建筑,高速互连,系统软件等关键技术上取得了前所未有的创新和突破,实现了性能的跨越。杨光文说,经过多年的积累,从编译器,操作系统,开发环境到应用平台建立了比较完整的软件生态系统,优化了硬件性能,保证了节能水平的性能和利用率。

  已经积累了数百个应用主题,气象服务,航空航天等领域

  两个申请被提名为2017年度Gordon Bell奖提名。在二零一六年,为了填补我们在高性能计算应用的诺贝尔奖上的空白,我们获得了一项应用成就奖。改善是意想不到的。

  据杨光文介绍,根据目前的统计,神威太湖光电利用一年来已经超过50%,已累计应用数百个,目前有一些重大项目正在神威太湖上进行整机调试,如此作为2016年丹佛大奖的应用程序全球大气非静态云分辨率模拟器用于许多应用程序,目前正在排队用于大规模应用程序,同时在太湖进行小规模调试。目前,包括国家气象局在内的许多国家专门机构和研究机构已经对神威太湖之光进行了应用研究,并进一步寻求与国家超中心无锡中心的全面合作。所以我们对太妃太阳的光芒完全不满意。杨光文说,问题的核心是如何善用它,可以产生更多的重量级的结果。此外,还有必要考虑如何在有大量研究用户的同时,培养更多愿意长期工作并需要强大需求的行业用户。

  国家超级计算机无锡研究中心副主任,清华大学副教授傅浩焕表示,超级计算是科学与工程中应用最早,应用最为广泛的一种,应用效果最为明显。加上理论研究和科学实验,超级计算已经成为人类第三大的未知世界的探索科学手段,被称为支持科学发现的第三支柱。太湖之神的光芒,在中国科技创新和经济发展中占有非常重要的地位,目前应用领域包括气候,气候,航天,先进制造,新材料等19个方面,在全国重大科技应用和先进制造业的清算工作中,一年来共完成工作任务200多万件,平均每天完成近7000件项目,据傅浩introduced介绍,的神威太湖,已经被应用来代表人造小太阳等黑色技术开发领域的未来发展方向,与核聚变发电理论和实验模拟相关。

  记者在无锡国家超级计算中心表示,目前中国航空航天相关研究机构正在与无锡超级计算机合作,模拟C919大型飞机的各种飞行状态和飞行家庭飞行状态模拟。在山东仍然利用神威湖太湖的精湛能力进行动画制作,据介绍,这不仅能够使动画更加逼真渲染,而且能够大幅缩短生产周期,未来很可能会看到依靠就神力太湖计算能力出品的国产动画大片,杨光文说。

  另外,国家中心无锡中心还在考虑如何为地方经济发展服务。江苏是一个大制造业大省。如何帮助制造业实现创新是我们正在考虑的重要应用方向。杨光文说,中心希望更好地支持本地制造业的发展,把国家监督下的无锡中心建设成为江苏省产业技术创新中心。他表示,目前中国大部分的制造业应用都是国外的商业软件。在这方面,国家的超市中心也正在布局,比如,格林威治智慧风电园区平台已经与Vision Energy共同开发,在汽车制造,造船,新药研发等方面进行研究。

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