我國(guó)巨型機(jī)研發(fā)概述

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1、我國(guó)巨型機(jī)發(fā)展史簡(jiǎn)述巨型機(jī)（巨型計(jì)算機(jī),supercomputer）是一種超大型電子計(jì)算機(jī)。我國(guó)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的研制，經(jīng)過(guò)20多年的努力以取得豐碩成果。以國(guó)防大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院牽頭研制的“銀河”系列巨型機(jī)，以中科院計(jì)算所國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研究開(kāi)發(fā)中心和曙光公司牽頭研制的“曙光”系列巨型機(jī)，以國(guó)家計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心牽頭研制的“神威”系列巨型機(jī)，以中國(guó)聯(lián)想公司牽頭研制的“深騰”系列巨型機(jī)，以深圳大學(xué)和清華大學(xué)牽頭研制的“深超”系列巨型機(jī)的出現(xiàn)，使我國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后，第3個(gè)具備研制10萬(wàn)億次/s巨型機(jī)能力的國(guó)家。1“銀河”系

2、列巨型機(jī)銀河—Ⅰ　1983年11月我國(guó)第一臺(tái)被命名為“銀河”的億次巨型電子計(jì)算機(jī)，歷經(jīng)5年，在國(guó)防科技大學(xué)誕生了。它的研制成功，向全世界宣布：中國(guó)成了繼美、日等國(guó)之后，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造巨型機(jī)的國(guó)家?！°y河—Ⅱ　1992年11月19日，由國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河—Ⅱ”10億次巨型計(jì)算機(jī)在長(zhǎng)沙通過(guò)國(guó)家鑒定。填補(bǔ)了我國(guó)面向大型科學(xué)工程計(jì)算和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的并行巨型計(jì)算機(jī)的空白。銀河—Ⅲ　1997年6月19日，由國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河—Ⅲ”并行巨型計(jì)算機(jī)在京通過(guò)國(guó)家鑒定。該機(jī)采用分布式共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，面向大型科學(xué)與工程計(jì)算和大

3、規(guī)模數(shù)據(jù)處理，基本字長(zhǎng)64位，峰值性能為130億次。該機(jī)有多項(xiàng)技術(shù)居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，綜合技術(shù)達(dá)到當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平。2“曙光”系列巨型機(jī)1990年3月,國(guó)家科委正式批準(zhǔn)建立國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研究開(kāi)發(fā)中心。智能中心成立后,經(jīng)過(guò)短暫的幾年工作,即陸續(xù)向市場(chǎng)推出了"曙光"并行機(jī)系列產(chǎn)品,為促進(jìn)我國(guó)高檔計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)化做出了重大貢獻(xiàn)。曙光1號(hào)1993年10月,曙光成功地推出了第一臺(tái)SMP結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)——"曙光1號(hào)"。這是作為"863計(jì)劃"智能計(jì)算機(jī)專(zhuān)家組的一員,曙光公司創(chuàng)史人李國(guó)杰率領(lǐng)五位年輕人每天工作16個(gè)小時(shí),苦戰(zhàn)10個(gè)月研制出的高性能計(jì)算機(jī)

4、。"曙光1號(hào)"計(jì)算機(jī)是一臺(tái)對(duì)稱(chēng)式多處理機(jī),具有運(yùn)行速度快、儲(chǔ)存量大、作業(yè)吞吐量大、支持用戶(hù)數(shù)量多等突出優(yōu)點(diǎn)。它可以廣泛運(yùn)用于銀行、保險(xiǎn)、財(cái)會(huì)、稅務(wù)、郵電、交通以及政府部門(mén),進(jìn)行大規(guī)模的事務(wù)處理。若與進(jìn)口機(jī)相比,不僅價(jià)格便宜1/5,而且性能還高出好幾倍。曙光一號(hào)是我國(guó)"863計(jì)劃"取得的一項(xiàng)重大成果,它標(biāo)志著我國(guó)已掌握了設(shè)計(jì)制造支持多線(xiàn)程機(jī)制的對(duì)稱(chēng)式緊耦合并行機(jī)的世界先進(jìn)水平,縮短了我國(guó)在并行處理技術(shù)上與國(guó)外的差距。曙光一號(hào)推出后,在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了極大的反響,并上了1994年李鵬政府工作報(bào)告,與銀河-Ⅱ型計(jì)算機(jī)并稱(chēng)為全國(guó)最重

5、要的兩項(xiàng)具有世界先進(jìn)水平的科技成果。該計(jì)算機(jī)研制成功,使中國(guó)在并行處理技術(shù)上又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。曙光1000原稱(chēng)曙光2號(hào),是"863計(jì)劃"信息領(lǐng)域智能機(jī)主題的重大項(xiàng)目"智能型并行分布計(jì)算機(jī)"的一個(gè)子項(xiàng)目,于1995年5月研制完成,是國(guó)內(nèi)獨(dú)立研制的第一套大規(guī)模并行機(jī)系統(tǒng),首次采用Mesh網(wǎng),首次研制成功蛀洞(Wormhole)路由芯片,是第一家研制先進(jìn)的基于消息傳遞的并行操作系統(tǒng),實(shí)用的并行優(yōu)化編譯器和并行文件系統(tǒng),全部采用并行編程、調(diào)試工具和環(huán)境,整體達(dá)到了90年代前期的國(guó)際先進(jìn)水平,部分技術(shù)如蛀洞通信芯片設(shè)計(jì)和并行優(yōu)

6、化編譯達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;曙光1000的升級(jí)產(chǎn)品曙光1000A也達(dá)到了當(dāng)時(shí)的先進(jìn)水平,而且產(chǎn)品化、商品化程度更高。曙光1000系列順利進(jìn)入若干行業(yè)的許多部門(mén),并出口國(guó)外,打破了外國(guó)在大規(guī)模并行機(jī)方面的封鎖和壟斷,成為銷(xiāo)售、安裝套數(shù)最多的國(guó)產(chǎn)超級(jí)服務(wù)器,一個(gè)曙光超級(jí)服務(wù)器產(chǎn)業(yè)至此已初見(jiàn)雛形。曙光1000大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(MPP)研制成功,標(biāo)志著我國(guó)已突破90年代大規(guī)模并行機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),為我國(guó)生產(chǎn)自己的商品化MPP系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),它是我國(guó)繼曙光一號(hào)之后在并行處理方面又一新的里程碑。曙光系列產(chǎn)品的研制和推廣應(yīng)用被列為國(guó)家

7、"863計(jì)劃"的重中之重項(xiàng)目。曙光2000高性能計(jì)算機(jī)的研制開(kāi)發(fā)具有非同尋常的戰(zhàn)略意義,是一個(gè)國(guó)家綜合科技實(shí)力的體現(xiàn),因此許多發(fā)達(dá)國(guó)家包括美、日、德、意、英等國(guó)均投巨資在這一領(lǐng)域,甚至印度等國(guó)也加入了競(jìng)爭(zhēng),技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)。但由于物理極限的存在,傳統(tǒng)的大型機(jī)和巨型在技術(shù)上日益逼近極限,以往的微處理芯片的速度主要靠提高工作頻率來(lái)提高,但終究要達(dá)到極限,因此并行處理已成為研制高性能計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)途徑。由于總線(xiàn)帶寬的限制,共享總線(xiàn)緊耦合并行計(jì)算機(jī)擴(kuò)展性較差,而基于松散耦合的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)(MPP)系統(tǒng)擴(kuò)展性能較好,于是曙光

8、2000-Ⅰ于1998年上半年應(yīng)運(yùn)而生。它的峰值運(yùn)算速度為每秒200億次浮點(diǎn)運(yùn)算,支持主流操作系統(tǒng)和并行編程環(huán)境,具有單一映象特征,面向科學(xué)工程計(jì)算;此項(xiàng)目研制的雖是高端產(chǎn)品,但它具有向上向下的可擴(kuò)展性,因此有希望發(fā)展成為一個(gè)高性能的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品系列。曙光2000-Ⅰ滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)對(duì)MPP系統(tǒng)的部分需求,進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)大規(guī)模