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国防科大研制全球最快计算机 比世界第二名快一倍

A-A+2013年6月18日08:01华声在线评论


  华声在线6月17日讯 时隔两年半后,中国超级计算机运算速度重返世界之巅。今天下午,国防科大联合广州市政府、中山大学在长沙召开新闻发布会宣布:在德国莱比锡当地时间今天上午举行的2013国际超级计算大会上,国际TOP500组织公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单,国防科学技术大学研制的“天河二号”以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首,成为全球最快超级计算机。

  比世界第二名快了一倍

  2010年11月,天河一号曾以每秒4.7千万亿次的峰值速度,首次问鼎计算领域的世界之巅。此次是继天河一号之后,中国超级计算机再次夺冠。

  天河二号于2010年12月开始研发,今年5月研制成功。它由170个机柜组成,占地面积720平方米,内存总容量1400万亿字节,存储总容量12400万亿字节,最大运行功耗17.8兆瓦。相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级计算机,天河二号计算速度是它的2倍,计算密度是2.5倍,能效比相当;与天河一号相比,二者占地面积相当,天河二号计算性能和计算密度均提升了10倍以上,能效比提升了2倍。

  “天河二号运算1小时,相当于13亿人同时用计算器计算一千年”。专家称,如用天河二号来进行电影《阿凡达》的动漫渲染制作只需一个月时间,而原来的制作则耗时一年多;用传统手段研发新车,一般要经过上百次碰撞实验,而利用天河二号进行模拟,只需3到5次就行……

  已广泛应用多领域

  天河二号工程副总指挥、新闻发言人李楠在新闻发布会上说,天河二号研制成功,是国家科技部“十二五”863计划“高效能计算机研制”重大项目一期工程取得的标志性成果,对提升我国综合国力具有十分重要的战略意义,为解决经济社会和科技发展重大挑战性问题提供了更为先进的手段。

  天河二号具有高性能、低能耗、应用广、易使用和性价比高5大特点。天河二号将作为广州超级计算中心的业务主机,今年下半年安装交付使用。 广州市科技和信息化局副局长吴奇泽表示,天河二号不仅将成为“智慧广州”的心脏和大脑,还要服务于珠三角、港澳地区和整个中国。

  目前,天河二号已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、智慧城市建设、数字媒体与动漫设计等多个领域,开始为多家用户单位提供超级计算服务。

  ■记者 周小雷 陈勇 通讯员 蔡渭滨 李治

  综合新华社报道

  专家评价

  “桂冠至少能保持一年”

  美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”从上次第一名降至本次第二名,其运算速度为17.59千万亿次。专家们表示,由于“天河二号”的速度比第二名快了一倍,中国有可能保持桂冠至少一年时间。今后,全球最快超级计算机的位置将可能出现由中美日三国计算机交替把持的局面。

  “美国输了但仍领先”

  目前,美国拥有全球500强超级计算机的一半还要多,显示出明显的优势。中国大陆共有65个超级计算机进入500强榜单,比去年11月榜单的72个略有下降,但仍位居第二。全球超级计算机500强排行榜主要编撰人之一、美国伯克利劳伦斯国家实验所副主任霍斯特·西蒙认为,全球超级计算机格局在过去数年中并没有太大改变,但在接下来的十年中可能会出现不小变化,“美国依然是高性能计算领域的领先者,但中国与美国的差距正在缩小”。

  应用范围

  能预测地震,能帮忙治病 “它是可预知未来的水晶球”

  ●回溯地球上的气候变迁历史,天河一号可以模拟2000年前的变化,天河二号则可以模拟到5000年前甚至更远。

  ●电影《阿凡达》动漫渲染制作耗时一年多完成。如果用天河二号,仅用1个月就可制作出与《阿凡达》动染效果相当的影片。

  ●传统手段研发新车,一般要经过上百次碰撞实验、历时两年多才能完成,而利用天河二号进行模拟,只需3到5次实车碰撞、两个月即可实现。

  ……

  在美国田纳西大学教授杰克·唐加拉眼里,超级计算机是可以预知未来的水晶球。 中国的“水晶球”不仅为科学家们搭建了研究大科学、大工程、大数据等挑战性问题的平台,也承担着对接日常信息需求、提升产业创新能力的职责。这些依赖超级计算机解决的挑战性问题包括:

  【交通工具制造】超级计算机可用来认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气/流体动力结构、燃料消耗和防撞强度,并帮助减少噪音,提高乘坐者舒适度。

  【气候问题】借助超级计算机建模预测气候变化,防范和减轻气候变化带来的破坏。

  【生物信息】从基因学的数据密集型研究到细胞网络模拟和大规模系统建模,超级计算机将帮助寻找疾病治疗的革命性方法。

  【地震监测】超级计算机对地震的模拟将帮助我们探索地震预测新方法,通过预警减少地震对人财物伤亡和损失的风险。

  【地球科学】地球物理学涉及大量数据处理和模拟,超级计算机在石油勘测等方面具有潜在和巨大的经济效益。

  【天体物理】超级计算机模拟是天体物理学的基础,通过模拟时间进程并加速,可对天体演变进行建模和理论试验。

  【公共健康】超级计算机可对影响社会的健康和安全事件进行模拟,为可能发生的大规模污染和灾难等提出应对措施和规划。

  【材料科学】基于对物质和能量的密集计算模拟,或许能发现具有很高经济效益的物质和反应。

  特色

  部分采用国产CPU 目标是“百亿亿次”

  作为我国当前主频最高的新一代高性能通用CPU——“飞腾-1500”构成了天河二号的服务阵列,约占全部CPU的八分之一。李楠坦陈,国产CPU与国际上最好的CPU尚有差距,同时出于软件兼容性的需要,这台机器目前还无法完全使用国产CPU。

  “名次只是副产品。”天河二号工程发言人李楠说,“为创新型国家建设提供动力、为关系人类未来生存发展的大科学问题提供解决方案,才是我们加速超算发展的根本原因。”

  虽然能耗、编程等仍然是通向更大规模机器的技术障碍,国防科大宣布,将在2015年研制出十亿亿次超级计算机,2020年前后研制出百亿亿次计算机。

  幕后

  280人团队攻关 全年只休春节三天

  天河一号问世那天起,天河二号的攻关就开始了。

  “长时间落后的中国超算能在今天达到国际先进水平,离不开团队超常的付出。”国防科大政治委员王建伟说,“他们是世界上最勤奋的科学家。” 两次把中国超级计算机托举上世界之巅的“天河”团队仅280人,全年休假只有春节期间的3天。

  新闻背景

  天河二号完胜美日 引发新竞赛

  Top500这项全世界最具权威的超级计算机“比赛”,在很大程度上显示着一个国家信息领域的科技创新能力。

  2010年11月之前,出现在第一名位置上的只有美国和日本的机器,直到天河一号为中国摘得首枚超算“金牌”。不到8个月,日本的“京”超级计算机取代天河一号夺冠。此后,美国研制的“红杉”、“泰坦”先后问鼎世界最快计算机。

  专家们表示,今后必将出现新一轮的超级计算机竞争。伊利诺伊理工学院计算机系主任孙贤和教授告诉记者,日本科学家在一次高性能计算会议上已经公开表示,要造出比“天河二号”更快的机器。

  下页内容:天河二号耗资约1亿美元

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