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| 11月17日,一名工作人员检查正在运行的“天河一号”。
新华社发 |
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17日,美国新奥尔良。
世界超级计算机500强正式颁发证书。国防科技大学研发的我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”一举夺魁,站上世界计算速度之巅。
“天河一号”究竟有多快?如何在众多欧美超算高手中“突出重围”?有哪些创新之处?掌声背后研发人员经历了哪些不为人知的艰辛?中国超算未来面临哪些新的机遇和挑战?
“天河一号”总设计师、国防科大副校长杨学军第一时间接受新华社记者独家面对面专访。
“天河一号”算一小时,相当于全国13亿人每人算340年
记者:“天河一号”究竟有多快,性能到底有多强?功耗和安全性怎样?
杨学军:“天河一号”峰值运算速度每秒4700万亿次。它运算1个小时,相当于全国13亿人同时计算340年;它运算一天,相当于一台双核高档桌面电脑不停工作620年。“天河一号”存储容量为2千万亿字节,能“吞进”100万字的书籍10亿册。
它满负荷运行的总功耗是4.04兆瓦,即每小时耗电4040度。在国际绿色超级计算机排名(Green
500)中,紧随3台IBM蓝色基因之后,名列第四。
“天河一号”的操作系统软件是国防科大自主研制的“麒麟”。用户可定制“私密”空间,就像租用银行保险箱一样,其他用户甚至管理员都不能访问,所以非常安全。
“天河一号”的诸多创新
记者:从2008年投入研制,到2010年问鼎世界之最,是什么让“天河一号”这么短时间内在众多欧美超算高手中“突出重围”?它有哪些创新之处?
杨学军:在技术方面,“天河”有如下主要特色:一是结构设计上,我们采用通用CPU和GPU结合的构架。它保证“天河一号”在有限场地、有限资金、有限电源容量的情况下实现每秒4700万亿次的高效计算。中国最先在世界上成功运用了这条技术路线。
二是自主研制的互联通信的整套软硬件,可以把几万颗微处理器高效地联系在一起,求解一个问题。它比国际上最好的商用产品快两倍。如果没有高效互联,CPU、GPU数量越多,实用性能反而会越低。
天河的互联通信系统最核心的是两片芯片,一个芯片是路由器,实现数据交换,传统上是一个大的交换开关,现在我们在一个单片上用许多小“瓦片”(小的交换开关)实现了更强大的数据交换能力,这是天河又一技术创新。第二个芯片是网络接口,有效、合理地分配了通信接口的软硬件功能,保证了数据能快速进出计算部件。对高性能计算机而言,好的互联通信系统能保证数据从一个目的地(计算部件)到另一个目的地快速传递,使多个计算部件协调工作,来求解一个问题。
“天河一号”安装了“飞腾1000中国芯”
记者:有人说,“天河一号”的CPU都是美国的,是这样么?
杨学军:实事求是地讲,升级前“天河一号”CPU都是进口的,今年上半年,“天河一号”从无到有,第一次安装了“飞腾1000中国芯”,运用了2048颗自主研制的微处理器,为后续全部国产化奠定了基础。如有用户要求全部国产化,可把2048颗微处理器变成更多颗,通过高效互联通信,形成完全自主的高性能计算机。不过,应该清醒地看到,中国CPU技术和世界水平还有差距。
我们正在研发一种新的微处理芯片,又有新的技术“绝活”,性能将比目前水平显著提升。顺利的话,明年或后年,能听到这方面好消息。
记者 余晓洁 周润健 吕秋平
(据新华社天津11月17日电)
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