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”的“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3台2000年全球排名第一的超级计算机。40960个“中国芯”同时工作,让“神威?太湖之光”登上了世界计算巅峰。
图4 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是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“快”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:比名次更重要的是造福人类
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。
张云泉还介绍说,2016年度戈登贝尔奖来自全球的6个提名中,“神威太湖之光”就占了3个,分别涉及大气、海洋、材料三个领域的应用。而戈登贝尔奖作为计算机高性能应用领域的最高荣誉,一直有超算领域的诺贝尔奖之称,“神威?太湖之光”的出现有望实现我国在这个奖项上零的突破。
图5 中科院计算所张云泉研究员超级计算机,被称为“国之重器”,超级计算属于战略高技术领域,是世界各国竞相角逐的科技制高点,也是一个国家科技实力的重要标志之一。自我国863计划实施以来,国家高度重视并且支持超级计算系统的研发,但由于基础薄弱起步较晚,在国际舞台中一直受制于人,美国更是在2015年宣布对我国禁售高性能处理器。而“中国芯”“申威26010”的问世,也成为我国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。“神威?太湖之光”勇夺榜首,可以说为我国超级计算机领域的发展打了一剂强心针。
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