中国超级计算机4次世界第一,它的速度到底有多快?

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什么是神威-太湖之光?神威·太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制、安装在国家超级计算无锡中心的超级计算机。无锡市之前与清华大学和江苏省产业技术研究院签订了合作协议,将国家超级计算无锡中心委托给清华大学管理运营。

中国超级计算机4次世界第一,它的速度到底有多快?

神威·太湖之光超级计算机安装了40960个中国自主研发的"申威26010"众核处理器,该众核处理器采用64位自主申威指令系统,峰值性能为12.5亿亿次/秒,持续性能为9.3亿亿次/秒。

2019年11月18日,全球超级计算机500强榜单发布,中国超算“神威·太湖之光”排名第三位。

神威太湖之光三项关键指标全球排名第一

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目前在国家超级计算无锡中心主机房内的两组运算机仓,每个机仓容纳1024个芯片。神威太湖之光的处理器采用了片上融合的异构众核体系结构,以及具有自主知识产权的指令集和完整地配套软件生态系统。

根据国家超级计算无锡中心介绍,其神威太湖之光的峰值计算速度达每秒12.54亿亿次(1分钟计算能力相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年),持续计算速度每秒9.3亿亿次,性能功耗比为每瓦60.51亿次,三项关键指标均排名世界第一。

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根据国际TOP500组织发布的榜单,“神威·太湖之光”不仅持续运算速度比第二名“天河二号”快出近两倍,其效率也提高3倍。值得一提的是“天河二号”使用的英特尔芯片,而“神威·太湖之光”完全使用的是中国自主知识产权的芯片。

所谓天河二号,是由国防科大研制的超级计算机系统。在2014年11月全球超级计算机500强排行榜在美国公布,中国“天河二号”以比第二名美国“泰坦”近快一倍的速度获得世界冠军。“天河二号”以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首,成为当时全球最快超级计算机。

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神威·太湖之光超级计算机在试运行期间,曾经和清华大学、北京大学、中科院软件所、中船重工702所、国家计算流体力学实验室等30多家用户单位,在气候、航空航天、海洋科学、新药创制、先进制造、新材料等领域,与超算无锡中心建立了应用合作关系。

神威·太湖之光超级计算机在开展的应用课题上有三项荣获“戈登贝尔奖”提名,分别是:1)中科院软件所与清华大学、北师大合作的“全球大气非静力云分辨模拟“;2)国家海洋局海洋一所与清华大学合作的“高分辨率海浪数值模拟”;3)中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。

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“戈登贝尔奖”设立于1987年,被誉为计算机高性能应用领域的“诺贝尔奖”。这是中国在国产超级计算机上的应用课题上首次入围“戈登贝尔奖”,其中,全球入围“戈登贝尔奖”提名有6项,中国就占了一半,标志着我国超级计算机的应用能力首先突破并达到了世界领先水平。

"戈登贝尔奖"会由当年TOP500排行名列前茅的计算机系统应用获得。比如美国、日本研究人员凭借运行在美国"泰坦"超级计算机、日本"京"超级计算机上的应用,都曾经连续获得该奖项。近30年来,该奖项一直被美国和日本垄断。

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日本东京工业大学的松岗聪教授对于中国的超级计算机曾经说:"这是我见过的最令人印象深刻的工作之一,是中国首次在自主研制的超级计算机上开展自主应用,充分体现了工作的卓越。

戈登·贝尔(GordonBell),1934年8月19日出生于美国密苏里州的柯克斯维尔,他是微软湾区研究中心高级研究员。作为DEC的技术灵魂,贝尔构思、设计和主持开发的计算机PDP-4,PDP-5,PDP-6,PDP-8,PDP-10及PDP-11使计算机工业翻天覆地。某种意义上,他才是DEC真正的电脑英雄。他是一位计算机天才,是DEC的技术灵魂。《数据信息》杂志称他为计算机业的弗兰克·赖特,后者是美国最伟大的建筑家。

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早在2001年,中国在世界超级计算机排行榜上为0,现如今,不仅在超级计算机总量上首次超过美国(167:165),而且在位次上也称霸世界TOP榜冠亚军。其中,中国国防科技大学研制的“天河二号”连续六次称霸全球,在“神威·太湖之光”出现并接力后,中国已实现超级计算机“七连冠”。

在之前世界TOP10排行榜上,除了中国的“神威·太湖之光”与“天河二号”之外,第3到第10排名分别是:“泰坦”(美国)、“红杉”(美国)、“京”(日本)、“米拉”(美国)、“三一”(美国)、“代恩特峰”(瑞士)、“花尾榛鸡”(德国)和“沙欣II”(沙特阿拉伯)。

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超级计算机,历来被称之为"大国重器",超级计算隶属于国家战略高技术领域,是全球各国竞相角逐的科技制高点,同时也表现出一个国家重要的科技实力。中国自863计划实施以来,国家高度重视并且支持超级计算系统的研发,但由于中国超级计算机的基础比较薄弱、研发起步晚,所以一直受制于人,特别是美国在2015年宣布对中国禁售高性能处理器,使得中国不得不依靠自力更生。

神威太湖之光组成机构: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。每个运算机柜相当于家用双门冰箱,打开柜门,分布4块由32块运算插件组成的超节点。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。

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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。每个单个处理器有260个核心,主板为双节点设计,每个CPU固化的板载内存为32GBDDR3-2133。

神威太湖之光的主要性能:

一、峰值性能125.436PFlops,世界第二

二、持续性能93.015PFlops,世界第一

三、性能功耗比6051MFlops/W,世界第一

中国超级计算机4次世界第一,它的速度到底有多快?

神威太湖之光的历史突出战绩:

1)首次夺冠。2016年6月20日,在法兰克福世界超算大会上,国际TOP500组织发布的榜单显示,中国"神威·太湖之光"超级计算机系统登顶榜首,不仅速度比第二名"天河二号"快出近两倍,其效率也提高3倍。

中国超级计算机4次世界第一,它的速度到底有多快?

中国是世界超级计算机的新生力量,超算之潜力十分巨大。暂时的反超势必引发更加激烈的竞赛,以中国科技发展势头,再次问鼎仅仅是时间问题!

英国广播公司(BBC)早在2017年曾经报道,根据对世界TOP500最高性能计算机所做的最新调查,中国已经取代美国成为世界上拥有超级计算机数量最多的国家。中国目前拥有202个全球最高性能计算机。相比之下美国只有143个,这是美方自25年前调查研究开始以来的最低水平,但美国仍保持第二位。日本拥有35个超级计算机位列第三,德国有20个排名第四。

很多人会问,为什么中国能建造最快的超级计算机却不用英特尔及高通之类的处理器?

这需要从战略层面来理解,因为超级计算机是重点国家顶尖工程,其过程往往会涉及到国家机密和战略安全,而且国家会不惜重金和人力大量投入,所以,能自主研发当然安全性更好。

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