最新一期的全球超級計算機500強榜單中，「天河二號」實現六連冠，浮點運算速度達到每秒33 .86千萬億次，是第二名美國「泰坦」的兩倍多。全球超算速度排名第一的「天河二號」到底有什麼用，與普通人有沒關係？下面是南方都市報發回的報導。
速度有多快？天河二號運算一小時 13億人同用計算器算千年
據測算，天河二號的峰值計算速度達到每秒5.49億億次，而持續計算時的實測速度每秒可達3 .39億億次。這個速度到底有多快？國家超級計算廣州中心主任袁學鋒如此形容——— 假設每人每秒鐘進行一次運算，天河二號運算一小時，相當於13億人同時用計算器算上1000年。而其存儲容量相當於，存儲每冊10萬字的圖書600億冊。
為什麼如此之快？袁學鋒介紹，天河二號一期系統共有16000個運算結點，每結點配備兩顆X eonE512核心的中央處理器、三個Xeon Phi57核心的協處理器(運算加速卡)。累計32000顆XeonE5主處理器和48000個X eonPhi協處理器，共312萬個計算核心。
「別人能算的，我們比他算得快，別人不能算的，我們也能算。」袁學鋒說，「這是普通的雲中心做不到的。」
哪些人在用？634家用戶目前在用 每周使用量北大通常排第一
袁學鋒特意提醒，天河二號還處在建設期。這意味著，目前天河二號釋放給社會的資源是有限的。不過，即便尚在建設期，天河二號的產出已足夠耀眼。2014年4月試運營以來，截至上周，天河二號已服務的用戶家(單位)數達634家，包括高等院校、科研單位和企事業單位等。
袁學鋒拿用戶北京大學打比方，北大很多課題組前來購買大量資源，在超算上算題。「每周看各單位的使用量，北大通常高居榜首」。目前，超算85%的用戶為遠程登錄，整個流程均在網際網路上完成計算資源申請和使用。袁學鋒透露，當前天河二號每周運營成本約100萬，今年已連續兩月「打平」，即實現收支均衡。今年天河二號的銷售額也可觀。他預計，「明年有望破億，這在國際上全市場化的運營是絕無僅有的。」
超算中心安全嗎？「彩虹」致大面積停電 「天河二號」也「中招」
今年10月，颱風「彩虹」襲粵，廣州番禺的500千伏廣南變電站失壓，5個220千伏變電站失壓，導致海珠、番禺大面積停電，天河二號也「中招」了。「當時我在家裡，一看情況不妙，趕緊跑過來了。」袁學鋒說，當時整個大學城全部停電長達數小時。由於電壓不穩，天河二號值班人員果斷命令關機。「預案很到位，機器、數據都保護完好，基本沒造成大損失。」據他介紹，電壓不穩的最壞結果是將機器打壞。
天河二號負荷需求量大、供電可靠性要求高，共有三條供電線路，颱風中，兩路電源全被「幹掉」。另一個由南方電網專門為超算建設的燃氣發電站，預計明年6月啟用，屆時將為天河二號提供30%的電源。關機一天多，直到電壓穩定，天河二號才恢復開機。袁學鋒說，「所有的數據不能只靠超算中心，或許在幾十甚至上百公裡之外，一定要有備份、儲存。」
為了給龐大的數據備份，是建設超算分中心的原因之一。目前全省範圍內已有8個超算分中心在進行正式洽談，包括天河、南沙、黃埔、番禺、增城、惠州、中山、韶關。
應用：天體物理 已模擬137億年演化 很快將觀測宇宙邊界
宇宙是怎麼來的，這是一個終極問題。北京師範大學、加拿大高能研究所和國防科技大學在天河二號上，對中微子宇宙尺度演化的問題進行了研究。袁學鋒說，實驗模擬了137億年的宇宙結構演化過程，時間從宇宙大爆炸以後1600年至今。
另外，在天河二號，很快還將去觀測宇宙的邊界，尋找宇宙最早的一束光。袁學鋒說，天河二號正在爭取進入全球最大平方公裡陣列射電天文望遠鏡項目的數據中心。「掌握全數據，才能掌握探索宇宙奧秘的主動權。」
他介紹，這一國際大項目持續到2030年，數據處理量巨大，在中國天河二號僅能滿足到2020年，之後希望能有天河三號來服務於它。
大飛機：2年氣動優化實驗 6天時間就能搞定
之前剛下線第一代國產大飛機C919的全機空氣動力學驗證就在天河二號上完成。全機全參數氣動優化設計是大型民機氣動設計的核心關鍵技術。「如果氣動減少阻力0.1%的阻力，對商用飛機的省油將很有益處，這是很重要的一個指標」。
袁學鋒透露，第二代大飛機———寬體客機的氣動優化也在天河二號的模擬風洞完成。「做了5萬多種不同形狀的機型，挑選一個優化機型，通過局部優化，將氣動阻力降到最低，最後再確定機型」。
以往，整個氣動優化過程需要兩年時間驗證，但在天河二號，利用約2.4萬CPU核，6天即完成實驗。袁學鋒說，超算的高性能計算，節省時間，節約成本，壓縮研製周期，大大提高科研的競爭實力。
醫療：將建孿生數字人 實施精準醫療國家戰略
今年，天河二號在一天之內，完成4200萬現有藥物針對伊波拉新型病毒(蛋白)的有效評價與篩選。據相關報導，這相當於把包括現有藥物、天然產物和人工合成有機化合物在內的地球上所有可用於藥物研發的化合物都計算篩選一遍。這為人類應對暴發性惡性傳染病的應急藥物快速研發，提供了強大的計算模擬保障。
袁學鋒介紹，在生物醫藥領域，超算的終極目標是，建立孿生數字人。通過國際合作，孿生數字人的平臺正在搭建中，涉及到細胞、組織、人體模型、中醫針灸等諸多方面。全世界暫沒有具有生命信息的孿生數字人誕生。袁學鋒說，廣州研究孿生數字人的優勢在於，鍾世鎮教授從2002年開始獲得6個「虛擬中國人」的數據已數位化，目前有整套數據作為孿生數字人基礎。
「很難實現，涉及的數據量巨大，涉及領域眾多，很多人體的生物學奧妙連模型都沒有，要整合、分析現有數據，查找規律，然後建模。」袁學鋒說，平臺已重點與中山火炬開發區醫院、中山大學孫逸仙醫院達成密切合作，幫助災備醫院各種醫療數據，脫敏(刪除個人信息)後進入超算大數據平臺。未來將利用虛擬數字人進行試驗，診斷分析，實施精準醫療國家戰略。
相關：用國產晶片升級明年速度將再翻一倍
按照計劃，天河二號的二期建設即系統升級，於2015年底完成。不過，由於美國對相關產品的限購禁運，原定升級計劃被推遲。「我們將利用國產晶片進行升級。」袁學鋒說，目前升級方案已確定，研製方在緊張地對國產晶片進行測試和規模化試用，包括軟硬體匹配，有大量的工作。「升級計劃預計2016年底前完成」。升級後，運算速度將再次翻倍。峰值計算速度將由現在的每秒5 .49億億次提高到每秒10億億次以上，持續計算速度達到每秒6億億次。
如果個人在超算上租用一個PC性能的資源，每天僅需4元。「用IPAD就能登錄天河二號，在天河二號上的軟體、計算環境配置是你自己的計算機完全不可比擬的」。
如果在天河二號租用一個機櫃的性能，總計算能力接近400萬億次，一年的費用為200萬。「如果你要建立類似計算能力的機構，光建設費不下2000萬，不包括運營成本」。超算上的能效比很高，每瓦特19億次雙精度浮點運算，即消耗每瓦特電量產生19億次的計算能力。