“神威太湖之光”神在何處

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1、“神威·太湖之光”神在何處6月20日，德國(guó)法蘭克福國(guó)際超算大會(huì)（ISC）公布了新一期全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單，由國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制的“神威·太湖之光”運(yùn)算速度奪得世界第一。更令人振奮的是，這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了包括處理器在內(nèi)的所有核心部件全面國(guó)產(chǎn)化?！吧裢ぬ狻边\(yùn)算速度究竟有多快？它可以在哪些方面大顯身手？核心部件的國(guó)產(chǎn)化意味著什么？國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用還需要在哪些方面不斷完善？本報(bào)記者帶您尋找答案。1分鐘完成地球人32年計(jì)算江蘇，國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心?！吧裢ぬ狻钡臋C(jī)身

2、就安放在一間約1000平方米的房間內(nèi)。它由40個(gè)運(yùn)算機(jī)柜和8個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜組成，每個(gè)運(yùn)算機(jī)柜比家用的雙門冰箱略大。打開柜門，4塊由32塊運(yùn)算插件組成的超節(jié)點(diǎn)分布其中；每個(gè)插件由4個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)板組成，一個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)板又含2塊“申威26010”高性能處理器。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)機(jī)柜裝有1024塊處理器，整臺(tái)“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。這樣一個(gè)“龐然大物”的運(yùn)行速度究竟有多快？國(guó)際超算大會(huì)上傳來(lái)的數(shù)據(jù)顯示，“神威·太湖之光”系統(tǒng)的峰值性能為12.5億億次/秒，世界第一；持續(xù)性能為9.3億億次/秒，還是世界第一。“簡(jiǎn)

3、單來(lái)說，這套系統(tǒng)1分鐘的計(jì)算能力，相當(dāng)于全球72億人同時(shí)用計(jì)算器不間斷計(jì)算32年；如果用2016年生產(chǎn)的主流筆記本電腦或個(gè)人臺(tái)式機(jī)作參照，‘太湖之光’相當(dāng)于200多萬(wàn)臺(tái)普通電腦?！睂?duì)此，國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心主任楊廣文作了一個(gè)形象的比較?！懊恳粔K處理器相當(dāng)于20多臺(tái)常用筆記本電腦的計(jì)算能力，4萬(wàn)多塊再組裝到一起，速度之快可想而知?！睋?jù)了解，在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單上，名列前十的除了“神威·太湖之光”，還有中國(guó)的“天河二號(hào)”、美國(guó)的“泰坦”與“紅杉”、日本的“京”、美國(guó)的“米拉”與“三一”、瑞士的“代恩特峰

4、”、德國(guó)的“花尾榛雞”和沙特阿拉伯的“沙欣II”。但在運(yùn)算速度上，“神威·太湖之光”接近“天河二號(hào)”的3倍，美國(guó)“泰坦”的5倍，超過排名第二到第五的4臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的總和。超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排名發(fā)起人杰克·唐加拉表示，相比10年前中國(guó)只有28臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)入世界500強(qiáng)榜單并且名列30名以外，“在超級(jí)計(jì)算機(jī)歷史上，中國(guó)進(jìn)步的速度和廣度前所未有。除了美國(guó)的領(lǐng)先地位被打破，中國(guó)的整體陣容也大大超越了其他國(guó)家?！卑駟紊系某煽?jī)證明了唐加拉的看法。因?yàn)椴粌H排在前兩名的計(jì)算機(jī)屬于中國(guó)，整個(gè)500強(qiáng)榜單里中國(guó)入榜的

5、超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量達(dá)到167臺(tái)，超過美國(guó)的165臺(tái)。事實(shí)上，中國(guó)在1958年才剛剛開始在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的探索。從首臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)——103機(jī)到1983年成功研制“銀河”系列超級(jí)計(jì)算機(jī)，再到曙光系列、神威超級(jí)計(jì)算機(jī)，中國(guó)在這一領(lǐng)域的發(fā)展越來(lái)越快，成果越來(lái)越多。預(yù)測(cè)天氣檢查身體更加準(zhǔn)確超級(jí)計(jì)算機(jī)為何需要拼速度？計(jì)算快能夠帶來(lái)更好的應(yīng)用嗎？針對(duì)這一問題，中山大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)錢德沛表示，計(jì)算機(jī)速度越快，性能越好，那么在應(yīng)用過程中精準(zhǔn)度就會(huì)越高，提升了檢測(cè)和預(yù)判的準(zhǔn)確性。比如在預(yù)測(cè)天氣方面，近年來(lái)準(zhǔn)確度的提

6、升就離不開超級(jí)計(jì)算機(jī)的功勞。北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院王蘭寧教授表示，下不下雨關(guān)鍵看云層運(yùn)動(dòng)，在沒有超算之前，觀測(cè)云層的精度是按照經(jīng)緯度。有了超算之后，就可對(duì)云層運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確模擬與觀測(cè)。2011年，他在天津的“天河一號(hào)”上實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)精度10萬(wàn)公里的目標(biāo)；隨后，他又在“神威藍(lán)光”實(shí)現(xiàn)了1萬(wàn)公里精度；今年，他在“神威·太湖之光”上實(shí)現(xiàn)了9公里精度。如今，他又在向著3公里精度努力。更值得一提的是，“神威·太湖之光”系統(tǒng)可以在30天內(nèi)完成未來(lái)100年的地球氣候模擬，這在之前是不可想象的。有專家表示，以

7、往過去2到3小時(shí)才能發(fā)出的海嘯預(yù)警，現(xiàn)在最快十幾分鐘就可以完成。除了預(yù)測(cè)天氣，還有更多接地氣的事情倚仗超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)解決。建一棟樓對(duì)周邊的環(huán)境到底有什么影響？如何建設(shè)風(fēng)道便于污染物擴(kuò)散？中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正在國(guó)家超算無(wú)錫中心進(jìn)行的一項(xiàng)課題，就是深圳市污染物擴(kuò)散的模擬。通過超算模擬，可以根據(jù)目前污染物的情況，計(jì)算出未來(lái)一段時(shí)間的大氣污染物濃度和分布，進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。“現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)倒推排查究竟是哪個(gè)排放點(diǎn)導(dǎo)致了某次大氣污染，未來(lái)將能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)小區(qū)、每個(gè)居民點(diǎn)空氣質(zhì)量的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)?！敝锌圃荷钲谙冗M(jìn)技術(shù)研究

8、院副研究員陳榮亮說。而在醫(yī)療方面，超級(jí)計(jì)算機(jī)能夠通過掃描真人的血管系統(tǒng)，運(yùn)用3D建模技術(shù)建立動(dòng)脈系統(tǒng)模型，成功地再現(xiàn)整個(gè)人體的動(dòng)脈系統(tǒng)。陳榮亮近日便用“神威·太湖之光”對(duì)人體血流進(jìn)行了模擬與分析?！斑^去，對(duì)一個(gè)可能發(fā)生腦梗塞的病人，醫(yī)院難以判斷是否要進(jìn)行支架手術(shù)，一般都會(huì)通過從大腿動(dòng)脈處放進(jìn)測(cè)壓導(dǎo)絲進(jìn)行測(cè)量，這種方式既危險(xiǎn)又痛苦。如今，經(jīng)過模擬計(jì)算，只要血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)小于0.8，就要做手術(shù)?！标悩s亮說。此外，錢德沛