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中国芯制造的神威·太湖之光登顶世界超算之巅

发布时间:2016-6-21 下午4:11

作者: 灿达电子(HR连接器)

等级: 助理工程师

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?新一期全球超级计算机500强榜单昨日公布,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,中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。
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神威·太湖之光

??据国际TOP500组织当天发布的榜单,“神威·太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次,不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍,其效率也提高3倍。更重要的是,与“天河二号”使用英特尔芯片不一样,“神威太湖之光”使用的是中国自主知识产权的芯片。

??逆袭

??中国入围超算超过美国

??国际TOP500在一份声明中写道:“中国在国际TOP500组织第47期榜单上保持第一名的位置,凭借的是一个完全基于中国设计、制造处理器而打造的新系统。”

??“神威·太湖之光”由国家并行计算机工程技术研究中心研制,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。

? ?此次榜单还有一个重大变动是,美国入围的超级计算机总数量首次跌下第一位置。上述声明说,由于过去一些年中国工业和研究部门注册提交的系统数量剧增,中 国现在入榜的超级计算机数量达到167台,超过美国的165台。此外,由于中国占据TOP榜单头两名,中国在计算性能类别上也居于领先位置。

??突围

??美国禁令加速中国制造

? ?2015年年初,美国政府禁止其企业向中国出口与超级计算机相关的技术,更是让中国人意识到核心技术不能受制于人。但从积极方面看,禁令促使中国猛醒。 正如榜单主要编撰人、美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉当时所言:“美国政府试图遏制高性能计算机在中国的发展,但禁令很有可能会加速‘中国设计’ 芯片的研制。”

??一年之后,“神威·太湖之光”夺得全球超算冠军,向世界正式宣告中国“芯”的到来。

??美国加利福尼 亚大学河边分校超级计算实验室负责人陈子忠对新华社记者说,虽然中国已经多次使用美国芯片组建的超级计算机登上500强榜单榜首,但“神威太湖之光”凭借 的是中国自主芯片获此殊荣。这个系统不仅性能卓越,而且能效优异,“充分展现了中国计算机专家的设计智慧”。

??突破

??超算应用入围国际最高奖

??基于全球最快超级计算机“神威·太湖之光”系统的三项全机应用入围国际高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖。

? ?据了解,被称作超算应用领域诺贝尔奖的“戈登贝尔”奖,从1987年建立以来,中国团队从未入围。今年,基于“神威·太湖之光”系统的三项全机应用已经 入围,占全部入围数量一半。三项应用分别为中科院软件所与清华大学、北师大合作的“全球大气非静力云分辨模拟”;国家海洋局海洋一所与清华大学合作的“高 分辨率海浪数值模拟”;中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。

??“超算”致用

??算天:

??风中哪朵雨做的云

??气象台的天气预报准度一直在提升,这背后其实都是超级计算机的功劳。

??“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教授王兰宁说。

? ?为了提高观测精度,他十几年来追逐着超算发展的脚步。2011年,他在天津的“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。如今,他又在向着3公里精度努力。“如果能够盯着每一朵云,天气预报就将万无 一失。”王兰宁说,当然,这还需要更强的超算能力支撑。

??算地:

??既能找飞机,也能测污染

??寻找 MH370,是世界科技角力的战场。大量的卫星雷达集中对准南印度洋,当这些高科技眼睛采集到信息后,一个必经的环节是数据处理,担当这一环节的角色即是 超级计算机。“只要有足够精确的相关数据,超算就能找到失事飞机。”清华大学地球系统科学研究中心副教授黄小猛说。

??除了找飞机,还有更多接地气的事情倚仗超级计算机来解决。

? ?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,了解污染的来龙去脉,为污染防控提供决策指导。

??算人:

??医疗应用前景广

??模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分,有了超级计算机,这些都不再是梦想。

??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。任何直径或宽度在1毫米以上的动脉血管都会出现在模型中,而且模型的分辨率达到了9微米。

??只要运算核够多、速度够快,医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升,而科学的治疗手段更容易让患者接受。

??中国科学家近日也在利用“神威·太湖之光”对人体血流进行模拟与分析,例如可以及时有效地判定一个病人是否会发生脑梗塞的风险。

??科学解决医患关系,从超级计算机开始。

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