亚洲第一世界第二 "天河一号"迈上"千万亿次"台阶

2009年10月30日08:31  来源:人民网-《人民日报》

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  ●“天河一号”能多快?

  1天的运算量,1台桌面电脑要连续工作160年;每秒40GB通信带宽,相当于1秒钟内下载5部高清电影;

  ●“天河一号”有多大?

  13亿中国人每人拍1张高清数码照片,可以全部装下;

  ●“天河一号”会干啥?

  从飞机设计、医药研发到台风预报、能源勘测,它都有用武之地。

  10月29日,我国自主研制的首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”问世。

  从此,我国成为继美国之后,第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

  快速海量

  1秒钟能下5部高清电影,可为13亿国人每人存一张高清数码照

  在国防科大近千平方米的机房内,一排排整齐的方形机柜组成的“天河一号”,看上去就像国庆阅兵中整装待发的方队。

  “这是我国首台千万亿次超级计算机,目前除了美国,只有中国能研制。它采用了创造性的多阵列、可配置、协同并行的体系结构,具有高性能、高能效、高安全等特点,综合技术水平进入世界前列!”“天河一号”工程办公室主任李楠介绍。

  “天河一号”的峰值性能达每秒1206万亿次双精度浮点运算,它1天的运算量,1台桌面电脑连续工作160年才能完成。

  它的存储能力也可谓“海量”:内存总容量98TB,共享磁盘容量为1PB。如果给13亿中国人每人拍1张高清晰数码照片,“天河一号”完全可以装下。

  同样惊人的,是它的通信速度。“天河一号”点点通信带宽为每秒40GB,相当于1秒钟内下载5部高清电影!

  节能环保

  每瓦功耗产生4.3亿次计算能力,“全球最节能的绿色电脑”可列第五

  除了高性能,“天河一号”的高能效和高安全同样骄人——

  它的能效比为每瓦功耗产生4.3亿次计算能力,参照2009年6月全球最节能的绿色电脑排行榜(GREEN500)的排名,“天河一号”可以位居第五。

  “天河一号”采用自主研发、安全标准等级全国最高的操作系统,并通过软件安全隔离和虚拟域技术,有效满足了开放网络环境下的保密要求。“用户在‘天河一号’上工作,相当于租了一个保险箱,连系统管理员都无法访问。”

  “‘天河一号’的性能测试数据已经正式提交世界级超级计算机500强(TOP500)组织,申请参加2009年下半年最新世界排名。”李楠介绍说,“根据我们目前掌握的资料,‘天河一号’很可能进前十。”

  “超级计算机被誉为‘计算机中的珠穆朗玛峰’,已成为当今世界理论和实验之外的第三种科学研究手段,是推动科技创新和经济社会发展的战略高技术。”中科院院士、国防科大计算机学院教授周兴铭说,“目前在国际超级计算机的‘钻石俱乐部’中,中国是惟一的发展中国家。‘天河一号’的成功研制,使我国在‘钻石俱乐部’中座次前移。”

  应用广泛

  从飞机设计、医药研发到台风预报、能源勘测,都有用武之地

  如此神奇的“天河一号”,是干什么用的?

  用“数字风洞”辅助设计飞机气动外形,可以快速、准确地测定风阻系数和结构强度,从而确定所用的材料。原来设计一个飞机气动外形要花三五年,有了“天河一号”的帮助,几个月就可以完成。

  用“天河一号”数值模拟蛋白质、分子结构,可以快速研发生物医药,可以把研制时间由原来的十几年缩短到几年,将为人类攻克艾滋病、癌症等顽疾提供更多机会。

  借助“天河一号”,可以快速构建数字地质模型,探明地层中是否有石油,并能精确计算出储量,判断是否有开采价值。

  此外,“天河一号”还可用于卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、气象预报、海洋环境数值模拟、短临地震预报、新材料开发设计、土木工程设计,以及基础科学理论计算等。

  “无论是台风预报,还是能源勘探,都因规模超大、程序复杂而被称为‘重大挑战性问题’,需要对海量数据进行快速准确的计算、分析,离开了超级计算机无法想象。”李楠告诉记者。

  据介绍,以“天河一号”为业务主机,国防科大和天津将在滨海新区共建国家超级计算天津中心,预计明年底完成科技部组织的验收,然后对国内外开放,正式投入使用。

  研发团队

  “银河—Ⅰ”实现“零突破”,追赶路上不停步

  “天河一号”研发团队有200多人,核心骨干的年龄平均36岁,其中大部分是博士。

  研制“天河一号”的国防科大计算机学院,是被中央军委授予“科技攻关先锋”荣誉称号的优秀团队,1983年研制出第一台亿次巨型计算机——“银河—Ⅰ”,实现了我国巨型机“零”的突破;之后又相继研制出不同量级的“银河”系列巨型机,把我国超级计算机研制水平一步步推向世界前沿。

  今年10月9日,当中国高性能计算机TOP100组织收到国防科大提交的“天河一号”性能测评报告时,很是吃惊:根据他们的预测,我国千万亿次超级计算机最快也得到明年底才能研制出来——没想到国防科大提前一年就做出来了,而且干得相当漂亮!

  “我们能提前做出来,靠的是研发团队争分夺秒、只争朝夕的超常付出。”李楠告诉记者,强烈的忧患意识和为国争光的责任感,时刻激励着“银河人”,4年来研发人员没有歇过完整的周末和节假日,每天都是三班倒,机房1年365天灯火通明。“今年国庆8天长假,大家只休息了一天,为的是观看国庆阅兵式,为自己鼓劲!”

  李楠介绍,在今年6月公布的上半年TOP500中,美国占了291席,欧洲占了145席,前10名均为美国产品。“尽管我们取得了成绩,但与美国比还存在很大差距,需要继续追赶。”

  中国超级计算机发展大事记(链接)

  据新华社长沙10月29日电 (记者喻菲、白瑞雪、王玉山)历经5年研制,中国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机1983年在国防科技大学诞生。

  1992年,国防科技大学研制出银河—II通用并行巨型机,主要用于中期天气预报。

  1993年,国家智能计算机研究开发中心(后成立北京市曙光计算机公司)研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机。

  1995年,曙光公司又推出了曙光1000,峰值速度每秒25亿次浮点运算,实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。

  1997年,国防科技大学研制成功银河—III百亿次并行巨型计算机系统,峰值性能为每秒130亿次浮点运算。

  1997至1999年,曙光公司先后在市场上推出曙光1000A,曙光2000—I,曙光2000—II超级服务器,峰值计算速度突破每秒1000亿次浮点运算。

  1999年,国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计算机,峰值运算速度达每秒3840亿次。

  2004年,由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造的曙光4000A实现了每秒10万亿次运算速度。

  2008年,“深腾7000”是国内第一个实际性能突破每秒百万亿次的异构机群系统,Linpack性能突破每秒106.5万亿次。

  2008年,曙光5000A实现峰值速度230万亿次、Linpack值180万亿次。

  2009年10月29日,中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生。

(责任编辑:魏艳)
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