...國產十億億次超級計算機:相當於全球 72 億人用電腦不間斷計算...

2020-12-23 央視財經

央視財經《經濟半小時》欄目

超級計算機代表了最強計算力,它反映了一個國家科技綜合實力,被譽為國家科學發展的基石。經過

20

多年的發展,我國超級計算機技術已經位於世界前列。超級計算機究竟能做什麼呢?

2018

年7月5日,泰國當地時間下午5點45分左右,在泰國南部普吉府,兩艘載有127名中國遊客的遊船在返航普吉島途中,突遇特大暴風雨,分別在珊瑚島和梅通島發生傾覆。

中國遊客共75人獲救,47人不幸遇難,事故發生後第三天,一份詳細的出事海域搜救海況信息,從國家海洋局第一研究所發送到泰國前方救援指揮部手中,為前方救援部署提供了準確可靠的科學依據。

國家海洋局第一海洋研究所副所長喬光利

從7月7日起,國家海洋局第一研究所每天早上8點前,都會將一份詳盡的搜救信息準時發送到泰方搜救指揮部,在信息的指引下搜救隊找到了一個又一個失聯人員。

之所以國家海洋局第一研究所,有能力第一時間提供給泰方精準的海況數據,得益於自主原創建立的「浪潮流耦合模式」,該模式把海浪、潮浪、環流等原來習慣於單獨研究的數據全部整合起來一併研究,預報精度才得以大幅提升。這種新模式已經被歐美數個海洋科技發達國家所採用,但耦合起來產生的數據量是驚人的,想採用耦合研究模式的前提是必須擁有強大的超級計算機。

「天河二號」超級計算機

大小超算系統的結合使用成為了海洋一所科研應用的新常態,已經成為了海洋一所科研不可或缺的利器。在試驗室中利用水槽來人工造浪,來精確模擬和控制海浪的大小,將獲得的數據找到規律,用於海浪模式的驗證和演算。

神威·太湖之光」超級計算機連續四年問鼎全球榜首

從沉船事故的緊急救援,到風電場選址建設,超級計算機立下了汗馬功勞。超級計算機到底長什麼樣?為什麼會有如此強大的運算能力呢?

2016年6月,由中國國家並行計算機工程技術研究中心研製的,世界首臺峰值運算性能超過每秒十億億次的超級計算機——「神威·太湖之光」就誕生在國家超級計算無錫中心。在過去的兩年裡它連續4次問鼎了全球超級計算機榜首。

國家超級計算無錫中心

國家超級計算無錫中心主任 楊廣文:

超級計算機實際上就是把眾多處理器通過網絡連起來,然後去解決問題。

神威·太湖之光」擁有40個運算機艙,每個機艙裡面有1024個核處理器,整套機器中核處理器多達40960個。

我國自主研發的申威26010核處理器就是太湖之光超級計算機的CPU,雖然只有5平方釐米,但裡面卻擁有數十億個電晶體,集成了260個核運算中心,就是人們通常所說的擁有260核。運算速度達到每秒3萬億次,相當於我們40臺普通家用電腦連接起來每秒運算的總和。而它的運算能力可以達到每秒12.5億億次,相當於全球72億人要用電腦不間斷地計算32

楊廣文介紹說,「神威·太湖之光」採用直流供電、全機水冷等關鍵技術,有效解決了超高速運行晶片散熱問題,並建立從處理器、部件、系統到軟體與應用的全方位低功耗設計與控制體系,有效實現系統高效節能。

「神威·太湖之光」採用直流供電技術

國家超級計算無錫中心主任 楊廣文:

自主研發的管理和控制系統,包括容錯和節點性休眠,它長時間不幹活就讓它休息。

「神威太湖之光」超級計算機憑藉優異的性能,自2016年6月發布以來,在全球超級計算機中取得了峰值性能、持續性能、性能功耗比三項世界第一,並連續四次榮獲世界超級計算機TOP500榜單第一。

《紐約時報》網站刊文表示,中國將開發出可以令中國超級計算機更全面、兼容性更好的晶片。

英國廣播公司報導稱,排名的逆轉反映了中國在研發方面的投入增加。最近的一項研究顯示,中國現在佔全球超級計算機研發總支出的20%左右。

我國在超算領域長達20多年不斷持續地投入,使我國超算自主創新能力不斷提升,2012年運算速度超越美國位列世界第一,直到6年後,2018年6月美國IBM公司對外宣布,「頂點」超級計算機運算速度達到了每秒20億億次,超過「太湖之光」每秒12.5億億次一舉奪得世界超級計算機頭名的寶座,也是自2012後,美國首次在該領域領先中國。

楊廣文告訴記者,我國「超算」確實是走過了一條超常規發展之路。按照國際常規,20年計算速度提高100萬倍,而我們在過去20年裡,「超算」運行速度提高了5000多萬倍。而伴隨這個發展過程,國外對超算核心部件「禁運」的陰雲,始終籠罩著中國超算人,掌握自主可控的核心技術成為了幾代超算人的夢想,「中國芯」、「申威26010」成了我國自主研發打破30年技術封鎖的一柄利器。

2016、2017連續兩年,「神威太湖之光」系統開發全機應用入圍「戈登貝爾」獎提名。「戈登貝爾」獎,是世界工程界三大最高獎項之一,被譽為「超級計算領域的諾貝爾獎」,由美國計算機協會與美國電氣電子工程師協會聯合頒發,每年頒發給當年在高性能計算應用領域最傑出的研究團隊。「戈登貝爾」獎設立近30年來,幾乎全被美國和日本壟斷,之前中國團隊從未入圍。

2016年度戈登貝爾獎的謎底,在美國鹽湖城舉行的國際超算大會上揭曉,中科院軟體所楊超研究員,與清華大學副教授薛巍、付昊桓等人,聯合北師大組成的研究團隊,憑藉在神威太湖之光上運行的「全球大氣非靜力雲分辨模擬應用」,一舉奪得該項錦標,實現了我國高性能計算應用成果在該獎項上零的突破。

由於國外超算研發時間早,應用平臺成熟,在應用領域積累了豐富經驗,而我國「超算」發展起步晚,對於超算系統的應用,要完全通過專業人員,使用計算機專用語言來調用超算運行,專業程度非常高,無形中提高了使用門檻。以往更多地是面向科研機構、高校在使用,許多有超算需求的中小型企業只能望而興嘆。

2018年7月5日,國家超級計算無錫中心研發的「太湖之光」雲平臺系統正式上線,可以大大降低使用「太湖之光」超級計算機的門檻,中小企業完全能夠輕鬆地使用「太湖之光」。

國家超算無錫中心雲平臺環境部主管 趙建喬:

我們做這個目的主要是在其中找一個平衡點,讓懂計算機的人他們不需要關心應用的流程到底是什麼樣的,懂應用的人不需要關心在太湖之光上面到底是怎麼算的,只要把他的要求提出來,我們給他把輸出的結果算出來就可以了。

為了解決國產超算系統應用軟體少、使用成本高這些掣肘超算應用的瓶頸問題。將原有軟體進行轉碼開發的同時,又搭建了

太湖之光

超算雲社區,將應用平臺開放來調動更多客戶資源共同開發軟體,互惠互利促進超算軟體應用發展。

「神威太湖之光」高性能計算機通用雲桌面系統正式上線運行

不僅如此「太湖之光」超算小型機,也已經研發成功,未來「太湖之光」可以根據企業機構不同使用需求來個性化定製屬於自己的超級計算機。

與此同時,超算界的下一頂「皇冠」百億億次的「E級超算」爭奪戰也已經打響,在百億億級領域我國的實力不容小覷。就在美國「頂點」超級計算機研製出不久,國家超算天津中心對外展示了我國新一代百億億次超級計算機「天河三號」原型機,今年7月初「太湖之光」百億億級原型機也已經組裝完成。

作為我國「十三五」高性能計算機課題組專家成員,楊廣文介紹按照我國「十三五」重大科技專項計劃,再過2到3年後,我國將完成百億億次超級計算的研製。此次「百億億級」產品研發的設計理念將進行重大調整,從原先單一的速度發展,向速度和應用並跑發展的重大改變。

半小時觀察:科技,既要重研發也要重推廣

超級計算機的研製能力是衡量一個國家科技水平的重要標誌,這樣的高科技絕對是高大上,但高大上並不意味著不食人間煙火,科技成果如果只是掛在牆上、鎖在櫃中就失去了應有的價值。對科技,我們既要重研發,也要重推廣。眼下,超算在國內各行各業得到了廣泛、良好的應用,我們希望有更多的科技成果能夠像超算這樣,為經濟發展、社會生活提供服務。

(本文編輯:孫杉杉)

轉載請註明央視財經

相關焦點

  • 3萬億次/秒!助力大飛機研發的這顆國產晶片計算能力就是牛
    「神威·太湖之光」超級計算機的晶片將在今年內實現商用。昨日(5月10日),在首屆中國自主品牌博覽會現場,重慶晨報記者看到了用具有完全自主智慧財產權的「申威26010」晶片所組裝的小型伺服器,而一顆晶片的計算能力就能夠達到3萬億次/秒。「神威·太湖之光」超級計算機。
  • 超級計算機「天河一號」:60億人算一年 它一秒鐘算完
    來源:央視財經算天、算地、算人!超級計算機「天河一號」就是這麼神:60億人算一年,它一秒鐘就算完!9月10日,備受矚目的世界計算機大會在長沙開幕。從心算、珠算的古老智慧,到「銀河」「天河」「神威」創造的中國速度。「中國計算」為世界矚目。
  • 超級計算機的CPU數量是最重要的嗎?
    在天津舉行的第二屆世界智能大會上,國家超算天津中心對外展示了我國新一代百億億次超級計算機「天河三號」原型機,這也是該原型機首次正式對外亮相。百億億次超級計算機也稱「E級超算」,被全世界公認為「超級計算機界的下一頂皇冠」,它將在解決人類共同面臨的能源危機、汙染和氣候變化等重大問題上發揮巨大作用。
  • 算天、算地、算人!超級計算機「天河一號」就是這麼神:60億人算...
    在天津經濟技術開發區國家超級計算天津中心內的一個機房裡,《經濟半小時》記者見到了我國自主研製的首臺千萬億次超級計算機「天河一號」。天津國家超級計算天津中心國家超級計算天津中心主任劉光明:天河一號的性能是4700萬億次,換算成全世界人去做四則運算,相當於60億人算一年,但是超級計算機,一秒鐘就可以算完。
  • 中國百億億級超級計算機天河三號原型機通過測試
    【環球網科技綜合報導】日前,天津國家超級計算機中心宣布中國新一代百億億級超級計算機天河三號E級原型機的研發工作已經完成。資料圖該原型由國防科技大學和天津國家超級計算機中心共同開發,於7月22日通過了科技部高科技中心的驗收測試。該原型機系統採用了三種國產自主高性能計算和通信晶片。在此基礎上,「天河三號」超級計算機預計於2020年研製成功。屆時,其運算能力將比「天河一號」提高200倍,實現質的飛躍。
  • 超級計算機天河一號有多神?60億人算一年,它一秒鐘就算完
    關於我國自主研製的首臺千萬億次超級計算機「天河一號」,國家超級計算天津中心主任劉光明介紹,「天河一號」是我國得的第一個全球500臺最快計算機排名第一的超級計算機,它的性能是4700萬億次,換算成全世界人去做四則運算,相當於60億人算一年,但是超級計算機
  • 百億億次超級計算機「天河三號」E級原型機完成研製部署
    百億億次超級計算機也稱「E級超算」,被公認為「超算界的下一頂皇冠」。 《科技日報》記者26日獲悉,由國防科技大學牽頭研製,運算速度預計可達「天河二號」10倍以上的「天河三號E級原型機系統」已在國家超級計算天津中心完成研製部署,並於22日順利通過項目課題驗收,將逐步進入開放應用階段。 該原型機系統採用了三種國產自主高性能計算和通信晶片。
  • 如何用好「中國芯」
    如果把200多萬臺最新款的普通電腦加起來,計算能力只能跟它打個平手;其1分鐘的計算能力,相當於全球70多億人同時用計算器不間斷計算32年。    值得關注的是,這臺來自江蘇無錫濱湖區國家超級計算無錫中心的「神威·太湖之光」計算機系統,實現了包括處理器在內的全部核心部件的國產化。    超級計算機不僅要跑得出速度,還要「用得起來」。
  • 「天河一號」算一小時 相當於13億人算340年
    17日上午,國際超級計算機TOP500組織正式發布第36屆世界超級計算機500強排名榜。安裝在國家超級計算天津中心的「天河一號」超級計算機系統,以峰值速度4700萬億次、持續速度2566萬億次每秒浮點運算的優異性能位居世界第一,實現了從亞洲第一向世界第一的重大跨越,取得了我國自主研製超級計算機綜合技術水平進入世界領先行列的歷史性突破。
  • 世界首臺百億億次超級計算機有望今年在我國誕生!
    E級超算即百億億次超級計算機,是國際上高端信息技術創新和競爭的制高點。美國、日本和歐盟均在推進各自的E級超算開發計劃。計算機是20世紀最先進也是最具代表性的科學技術發明之一,自上個世紀計算機在我們這個人類世界出現以來,對我們人類的生產活動、社會活動等產生了極其重要的影響,並且以強大的生命力飛速發展。
  • 中美決戰百億億次E級超算冠軍!天河三號原型機國產系統+晶片曝光
    據新華社消息,在國家超級計算天津中心,我國自主研發的新一代百億億次超級計算機——「天河三號」E級原型機完成研製部署,並順利通過分項驗收,該原型機系統採用了三種國產自主高性能計算和通信晶片。 在此基礎上,「天河三號」超級計算機預計於2020年研製成功!
  • 人腦相當於多少GHz的CPU?答案讓人自豪
    有神經科學家形容人類對大腦的了解程度,大概相當於1公裡的路程,剛剛邁出了第一步。想要計算人腦的運算速度,這其實是個看起來簡單,但無法實操的實驗。因為人腦中的腦細胞多達上千億個,每個腦細胞擁有幾百個相連的神經,每一條神經上都有幾百個突觸,想要計算大腦中能夠出現多少組合,就算是目前的超級計算機都無能為力。即便如此,依然有科學家試圖去了解人腦的計算速度。
  • 天河一號落戶天津濱海 揭秘超級計算機有多"牛"
    天河一號落戶天津濱海 揭秘千萬億次超級計算機   天津網 訊  隨著第一臺國產千萬億次超級計算機29日在湖南長沙亮相,中國擁有了歷史上計算速度最快的工具。1983年面世的中國第一臺億次計算機「銀河一號」,同樣誕生在這所大學。中國傳統文化裡,「天河」是銀河的別稱。國防科技大學校長張育林說,這臺計算機的名字暗示著天津與「銀河一號」計算機誕生地之間的合作。   數字   中國首臺千萬億次超級計算機「天河一號」究竟有多「超級」?以下是一組相關數字。
  • 國產百億億次超算技術實現新突破 「天河三號」E級原型機完成研製...
    近日從位於天津濱海新區旗下開發區的國家超級計算天津中心傳來消息,我國自主研發的新一代百億億次超級計算機——「天河三號」E級原型機完成研製部署,並順利通過分項驗收。該原型機系統採用了三種國產自主高性能計算和通信晶片。在此基礎上,「天河三號」超級計算機預計於2020年研製成功。新華社記者 毛振華 攝這是7月26日拍攝的國家超級計算天津中心。
  • 天河一號超級計算機,60億人算一年它僅需一秒,曾受外國記者質疑
    近日,長沙舉辦的世界計算機大會,引起了國內外媒體的高度關注。在這次大會上,中國的計算機就成為了當之無愧的焦點,像「銀河」計算機、「神威」計算機和「天河」計算機就引起了圍觀。而其中,最受歡迎的,無疑就是「天河一號」這個曾打破世界紀錄的超級計算機了。
  • 世界上第一臺可以模擬人腦的超級計算機,擁有一百萬個處理器核心
    開啟世界上最大的超級計算機之一,可以像人類大腦一樣分析數據這臺1500萬英鎊的電腦安裝了一百萬個處理器核心。它可以實時模型更多的神經元比地球上任何其他機機器都要強,它將幫助科學家們更好地了解疾病,像帕金森的對大腦的影響,這臺世界上最大的超級計算機每秒可以完成超過2億次操作。 這臺1950萬美元的計算機,它的設計和建造是仿造人類大腦的工作一樣的,有其標誌性的一百萬核心處理器本周將安裝完成。
  • 第65集 「天河」系列超級計算機(上)
    對於這些詞彙,大家能想像到的可能是一臺醫療儀器,一輛汽車,也可能會以為和圍棋高手對戰的只是那臺小小的電腦。但事實並非如此,在它們背後,有我們看不到的龐然大物:超級計算機。計算機電腦,我們並不陌生,但超級計算機似乎離我們的生活很遙遠,今天就跟大家聊一聊,我國首臺千萬億次超級計算機「天河一號」背後的故事。
  • 神威·太湖之光、天河二號奪得超級計算機榜單前兩名
    據新華社報導,新一期全球超級計算機500強榜單19日公布,中國「神威·太湖之光」和「天河二號」第三次攜手奪得前兩名,瑞士的代恩特峰排名第三。美國20年來首次無緣前三。 實現核心部件全部國產的中國超算「神威·太湖之光」,一年前以每秒9.3億億次的浮點運算速度首次奪冠,速度可達每秒3.39億億次的中國超算「天河二號」由此排名第二,瑞士的代恩特峰排名第三。
  • 世界十大超級計算機誕生!中國「超算」崛起,網友:中國芯真香!
    導讀:世界十大超級計算機誕生!中國「超算」崛起,網友:中國芯真香!由於缺少晶片,我們的科技企業也沒少面臨被「別人卡脖子」的風險,像國產華為、中興、海康威視等科技巨頭企業,無疑都遭受過類似的「卡脖子斷供經歷」,在華為被美國高通斷供以後,讓國產科技企業也意識到了自主研發晶片的重要性,而且在國內對於「自研國產晶片」的呼聲最近這兩年也開始越來越高,只有我們研發出自己的晶片來,實現「國產芯」的自給自足,才能徹底的擺脫對於國外進口晶片的依賴
  • 人腦與電腦的相似性與差異性及全球腦
    截至2019年11月,是世界上最快的超級計算機,理論上浮點運算速度每秒20億億次。b,人腦的信息處理過程同樣包括接受輸入、處理、輸出這三個階段。人的大腦有1000多億個神經細胞(神經元),每天能記錄生活中大約8600萬條信息。