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中国芯超级计算机再登世界之巅
发布时间:2017-06-20
出品:科普中国
制作:中国科学院计算技术研究所 幻彩宝宝科普创新公社
监制:中国科学院计算机网络信息中心

   

  北京时间6月19日下午,在德国法兰克福召开的ISC2017国际高性能计算大会上,中国的神威 太湖之光以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力夺得世界超级计算机冠军,并且和天河二号第三次携手夺得前两名。这次榜单的第三名是来自瑞士国家超算中心的升级版PizDaint,美国超算则20年来首次无缘前三。 

   

   

   那么,站在世界之巅的“神威 太湖之光究竟在哪里?再次问鼎TOP500榜首对于我国超算领域发展又有怎样的意义? 

三招“必杀技:“太湖之光”显神威

   超级计算机新科世界冠军——“神威 太湖之光位于江苏省国家超级计算无锡中心,它是一套非常宏大的计算机系统,由四十余个高度集成的机柜组成,是名副其实的最强大脑。那么,作为世界上最快的超级计算机,神威 太湖之光拿下TOP500冠军的过人之处有哪些?中科院计算所张云泉研究员为我们进行了解读,必杀技能有三招。

   第一招——速度较量,唯快不破。张云泉表示,神威 太湖之光的峰值运算速度已经达到了每秒12.54亿亿次,其一分钟的计算能力相当于全球72亿人口同时用计算器连续不间断计算32年,这是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。同时,其持续计算速度达到了每秒9.3亿亿次,是此前的世界冠军天河二号3倍,是目前世界上持续计算能力最强的超级计算机。在超级计算机基准程序Linpack测试中,神威 太湖之光仅用4小时就完成了天河二号”20多个小时才能完成的运算任务。也就是说,神威 太湖之光的运算速度和计算能力都完胜此前的天河二号,这个世界冠军实至名归。

   

  “神威 太湖之光”性能参数 

  第二招——最强大脑,中国芯。神威 太湖之光之所以拥有世界最快运行速度,当然还要归功于其强大的硬件支持。张云泉介绍说,超级计算机主要是依靠提高并行度和设备的规模来提升计算速度,神威 太湖之光拥有超过1000万个处理器核,远远超过天河二号的300多万个,从而极大地提升了其运算规模和并行度。 

  更加令人振奋的是,“神威 太湖之光是首次完全用中国芯制造的中国最强大的超级计算机,此前天河二号使用的是英特尔至强处理器和Xeon Phi协处理器。作为最强大脑中国芯申威26010”众核处理器这个只有5厘米见方的小小薄块,它集成了260个运算核心,数十亿晶体管,达到了每秒3万多亿次计算能力,单芯片计算能力相当于32000年全球排名第一的超级计算机。40960中国芯同时工作,让神威 太湖之光登上了世界计算巅峰。 

  

 申威26010众核处理器

   第三招——绿色节能,又快又省。神威 太湖之光的功耗比达到了每瓦60.51亿次,在运行速度和持续计算能力均大幅提升的同时,其功耗不升反降,成为世界上计算能力最强、但最绿色环保的超级计算机。 

   张云泉表示,以前TOP500的超级计算机,其功耗都比较大,而神威 太湖之光的持续性能和功耗比两项均属世界排名第一,并且远远地大幅领先其他超级计算机,这也体现出我国在超级计算机研制领域,不单单追求以取胜,并且在自主可控、持续性能和绿色指标等综合性能方面都取得了突破性的进展,并且达到了新的高度。  

超算用途广:未来要拥抱大数据和人工智能 

   人类在体育竞技中,挑战生理极限的同时,更多的是获得精神上的激励与鼓舞,而作为超级计算机领域的奥运会,登顶TOP500榜首不是最终目的,造福人类才是神威 太湖之光的终极使命。
   超级计算机在能源、航天、生物制药等领域已经有了丰富而卓有成效的应用,截至目前,国家超级计算无锡中心已经承接了国内30多个重大应用项目。其中,清华大学地球系统科学研究中心在神威太湖之光计算机系统上首次实现了百万核规模、高分辨率的地球系统数值模拟。截至目前,国家超级计算无锡中心已经承接了国内30多个重大应用项目。其中,清华大学地球系统科学研究中心在神威太湖之光计算机系统上首次实现了百万核规模、高分辨率的地球系统数值模拟。

   未来,超级计算机应该全力拥抱人工智能。中国科技部也启动了AI2.0计划,其中就包括研制AI超级计算机,如何让超算更好地满足人工智能的需求可能是发展的下一个热点。 

   张云泉认为,如果互联网是加法,那AI就是乘法,它对于社会各个行业的变革影响都将是非常巨大的,而且它可能是普惠的,从根本上改变整个社会的运行模式与发展态势。 

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