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| 这是“天河一号”千万亿次超级计算机系统。
新华社发(何书远摄)
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据新华社长沙10月29日电(记者白瑞雪 喻菲 王玉山)中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生,中国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。计算机专家对这台全方位的结构、特点与功能进行了全方位解读。
提前一年完成
“我听到‘天河一号’研制成功的消息时很震惊,我们原来预计千万亿次的计算机要到2010年底才在中国出现。”中国科学院软件所研究员张云泉说,“这是我国高性能计算机发展史上新的里程碑。”
之前世界上仅有3台
在超级计算机不断提高运算速度的过程中,千万亿次是一个难以逾越的“瓶颈”。美国早在上个世纪90年代就提出了做千万亿次巨型计算机的目标,直到2007年才实现。截至2009年6月,世界上仅有3台千万亿次的计算机。
将会成为下一代
高新计算机的主流结构
“国际计算机界认为,从百万亿次提升到千万亿次是一个质的变化,不可能通过单纯扩大规模来实现,而是需要体系结构上的改变。”国防科技大学教授窦文华说,“天河一号”采用了全新的多阵列可配置协同并行的体系结构,从而实现了系统性能的提升。
窦文华认为,这种体系结构具备构建下一个量级即万万亿次计算机的能力,将会成为下一代高新计算机的主流结构。
“某些领域的现实需求,已经超出了目前巨型机的能力。”窦文华说,气候预报、环境控制、飞行器设计、系统生物学等领域都需要千万亿次甚至更高性能的计算机。因此,“天河一号”投入使用后,必将推动科学研究的速度。
高性能低能耗
高安全易使用
一台千万亿次的“天河一号”,是否等于10个百万亿次巨型机之和?中国科学院院士周兴铭说,系统的效能绝不是各单元计算效能的简单叠加。“天河一号”采用7项关键技术,使得“一加一”的结果尽量接近“二”,从而发挥出机器最大的整体效能。
这7项技术包括:多阵列可配置协同并行体系结构、高速率扩展互联通信技术、高效异构协同计算技术、基于隔离的安全控制技术、虚拟化的网络计算支撑技术、多层次的大规模系统容错技术和系统能耗综合控制技术。
周兴铭介绍说,由于采用了一系列创新技术,这台计算机具有四大特点:
———高性能。无论是1206万亿次的峰值性能,还是563.1万亿次的Linpack实测性能,均位于国内榜首、世界一流。
———低能耗。能耗是每瓦电创造的计算效能,“天河一号”目前能效为每瓦4.3亿次运算,与2009年6月公布的Top500(全球超级计算机前500强)排名第一的美国“走鹃”(Roadrunner)相当。参照2009年6月公布的Green500(全球绿色超级计算机前500强)排名,“天河一号”可以位居第5。
———高安全。“天河”实现了不同用户间数据和工作信息的相互隔离。对用户来说,相当于到银行租个保险柜,钥匙掌握自己手里。
———易使用。“傻瓜化”的操作界面和菜单、鼠标等常规操作,让机器的使用变得简单。同时,作为一台国际通用的标准化的超级计算机,“天河”上能运行来自各行业的各种程序,不存在兼容性问题。
投入使用后实现三大功能
“天河”工程办公室主任李楠说,“天河一号”在投入使用后将实现三大功能。
第一,作为提供超级计算服务的全球公共科研设施,“天河”向国内外用户开放。无论身在何处,用户都可以通过国际互联网使用“天河”进行科学计算。
第二,作为产业带动平台,“天河”上集中的当今时代最先进的信息技术将逐步转移到其他产业,从而解决国家与社会发展中的各种问题。
第三,作为吸引人才的平台,“天河”将进一步汇聚来自世界各地的尖端技术人才,对国民经济和世界科技的可持续发展作出更多贡献。
“我国对高性能计算机的需求已经进入一个高峰期。”李楠说,“天河”将用于石油勘探数据处理、生物医药研究、航空航天装备研制、资源勘探和卫星遥感数据处理、金融工程数据分析、环渤海生态动力和污染数值模拟、基础科学理论计算等方面。
“天河一号”,将于2009年底至2010年在天津滨海新区安装部署,成为国家超级计算天津中心的业务主机。
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