太湖之光登世界超算冠军宝座 1分钟的活全人类要算32年

21.06.2016  18:12
太湖之光登世界超算冠军宝座 1分钟的活全人类要算32年 - 新浪江苏
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  200多万台2016年生产的普通电脑加起来,只能跟它打个平手;它1分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。

  这台名叫“神威·太湖之光”的世界最快超级计算机,全身都是“国产”,而且就安装在国家超级计算无锡中心。

  通讯员 蒋励军

  扬子晚报记者 胡林 张建波

  综合新华社等

   超算争锋,唯快不破

  昨天,新一期全球超级计算机500强榜单公布,使用中国自主芯片制造的“神威·太湖之光”取代“天河二号”登上榜首。“神威·太湖之光”安装在国家超级计算无锡中心,此前由中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在TOP500榜单上连续六度称雄。

  榜单还有一个重大变动是:美国入围的超级计算机数首次跌下榜首。中国入榜的超级计算机数量达到167台,超过美国的165台。

   4万块处理器,算速超10亿亿次/秒

  据介绍,“神威·太湖之光”是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机,峰值性能高达12.5亿亿次/秒,持续性能达到9.3亿亿次 /秒,接近“天河二号”的3倍。打个比方说,“神威·太湖之光”一分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。

  昨天,记者走近看到了“神威·太湖之光”的真身:它由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,整台“神威·太湖之光”共 有40960块处理器。

   ■比一比

   韩国“未来”超级电脑

   比它慢了近100倍

  今年4月,韩国未来创造科学部表态,将着手自主开发每秒完成1000万亿次运算的超级计算机。韩方开发的超算机第一阶段的超算速度,预计比此前战胜韩国九段围棋选手李世石的“阿尔法狗”快3到5倍。

  每秒完成1000万亿次运算听起来很厉害,但和9.3亿亿次/秒比起来呢?

  它的“心脏”完全国产,不再借力“英特尔

  据专家介绍,“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。

  2015年12月,“神威·太湖之光”在国家“863计划”支持下,科技部、江苏省、无锡市共同出资17.95亿。如今,只有5厘米见方的薄块 “申威26010”,成为了“神威·太湖之光”的心脏。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3 台2000年全球排名第一的超级计算机。

   ■再比一比

   非请勿近”到限售

  美国技术封锁达30年 30年前,美国人把一台超级计算机卖给中国,全国只有几个有授权的科学家能够进入玻璃房,而且是在美国人的监视下,一旦程序运行完,机器立即被锁回玻璃房。

  2015年4月,美国政府更是宣布,把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单。如今,“中国芯”“申威26010”成了我国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。

   唯快不破,快有何用

  “戈登贝尔奖”被称为计算机高性能应用领域的“诺贝尔奖”,设立30年以来中国团队从未入围。此次,基于“神威·太湖之光”系统研发的3个课题入围该奖项,占入围总数一半。

  未来,有效使用超级计算机,可在更短时间内完成重大研究。算天、算地、算人……嗯,你没有看错,科学家说,超级计算机还能算命。

   算天:30天模拟出未来百年气候

  “下不下雨关键看云层运动,在没有超算之前,观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后,就可对云层运动进行精确模拟与观测。”北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院王兰宁教授说。

  2011年,王兰宁在天津的“天河一号”上实现了观测精度10万公里的目标;随后,他又在“神威蓝光”实现了1万公里精度;今年,他在“神威·太湖之光”上实现了9公里精度。

  更值得一提的是,“神威·太湖之光”系统可以在30天内完成未来100年的地球气候模拟,这在之前是不可想象的。专家表示,以往过去2到3小时才能发出的海啸预警,现在最快十几分钟就可以完成。

   算地:空气预报精确到每个小区

  建一栋楼对周边的环境到底有什么影响?如何建设风道便于污染物扩散?中科院深圳先进技术研究院正在国家超算无锡中心进行的一项课题,就是深圳市 污染物扩散的模拟。通过超算模拟,可以根据目前污染物的情况,计算出未来一段时间的大气污染物浓度和分布,进行空气质量预报。从预报结果还可以计算出哪些 污染源“贡献”最大。

  “现在已经可以实现倒推排查,究竟是哪个排放点导致了某次大气污染,未来将能够实现每个小区、每个居民点空气质量的准确预报。”中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮说。

   算人:要不要做手术电脑说了算

  近期,美国科学家利用世界前十的超级计算机,选取一名真人扫描其血管系统,通过3D建模技术建立动脉系统模型,成功地再现了整个人体的动脉系统。

  中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮近日也在用“神威·太湖之光”对人体血流进行模拟与分析。“过去,对一个可能发生脑梗塞的病人,医院难 以判断是否要进行支架手术,一般都会通过从大腿动脉处放进测压导丝进行测量,这种方式既危险又痛苦。如今,经过模拟计算,只要血流储备分数小于0.8,就 要做手术。”陈荣亮说。

   世界第一凝聚“江苏智慧

  “神威·太湖之光”是中国人的骄傲,更是江苏人的骄傲。

  一直以来,在创新型省份建设过程中,江苏积极承担国家重大基础研究任务,而超级计算机是科技创新的“加速器”,也是世界各国抢占科技制高点的战 略必争之地。2013年4月,江苏省人民政府正式发函科技部商请支持在无锡市建设10亿亿次超级计算中心。2014年3月,科技部批准立项,要求面向国家 经济与社会重大挑战性应用需求,研制中国自己的新一代超级计算机系统。2014年6月,该项目落户无锡市蠡园开发区研创大厦。2016年3月,无锡市和清 华大学签署协议,由清华大学负责国家超级计算无锡中心的运行维护。

  无锡市副市长曹佳中介绍说,眼下,国家超级计算无锡中心将借力刚刚加冕世界桂冠的“神威·太湖之光”计算机系统,围绕江苏及长三角经济圈的科技创新和产业升级发展需求,以及国家重大科技发展,建设高性能计算和大数据服务环境,打造国内领先的高性能计算研发和应用基地。

  今后,该中心主要面向石油勘探、生物信息、新药创新、材料化工、环境科学、新型能源、船舶工程、航空航天设计、先进制造以及基础科学研究等开展高性能计算应用服务,带动江苏省及周边地区重点支柱产业快速发展。

  新华报业全媒体记者 吴红梅