天津北方網訊：近日，在北京召開的2010年全國高性能計算學術年會上，發布了中國高性能計算機TOP排行榜，由國防科學技術大學研制、落戶天津的我國首臺千萬億次超級計算機系統——『天河一號』位居首位。而每半年公布一次的『世界超級計算機五百強』名單本月即將出爐，『天河一號』有望奪魁，成為世界第一的超級計算機。

　　這臺千萬億次超級計算機究竟強大在哪裡？它和普通百姓的生活有什麼關系？記者昨天來到國家超級計算天津中心(以下簡稱超算天津中心)，一探『天河一號』的真容。

　　超級計算機能為我們做什麼？

　　超級計算機與百姓的日常生活有什麼關系？對此，超算天津中心副主任朱小謙博士表示，雖然目前超算天津中心的主要客戶都是高端裝備制造、生物醫藥、航空航天以及氣候氣象等單位，看上去與普通民用沒什麼關聯，但實際上我們生活中的很多領域，背後都有超級計算機在支持著。

　　1、幫助設計更安全的汽車

　　超算天津中心二樓演示廳內，十餘臺顯示器上正在同時進行多套仿真計算結果的演示——超級計算機計算出來的數字被變成人能夠看懂的畫面。記者在其中一臺顯示器上看到，一輛模擬轎車正在進行正面碰撞實驗，通過模擬可以看出轎車撞牆後車身變形的情況。『這是天津一汽僅用64個CPU在100分鍾內完成單車正碰的仿真過程演示，設計效率比原來提昇了近70倍。』朱小謙介紹，汽車生產廠家在對新車進行研發設計時，一定會優先考慮車輛的安全性能，因此碰撞實驗是必須的，但又不能每一次碰撞都用實體來進行，所以就需要依靠超級計算機進行仿真計算，模擬出車輛碰撞後的結果，然後發現哪些部件的設計有缺陷，最後加以改進。

　　2、作出更精准的天氣預報

　　天氣預報是每個人每天都會關心的問題，而天氣預報與氣候預測恰恰就可以利用超級計算機通過復雜計算得出。『采用「天河一號」進行天氣預報，將突破以往的計算能力限制。』朱小謙說，『「天河一號」強大的計算能力是將天氣預報時效延長至8天的重要保證，比目前的預報時效長了近一倍。可將全球10天預報時間縮短為40分鍾，與國際最高水平的歐洲中期預報中心預報水平相當，保障了災害性天氣預報預警。』

　　據了解，目前世界最高水平天氣預報時效超過8天，而我國已經接近這個水平。但對於中長期預報特別是氣候預測來說，目前世界上最快的超級計算機仍然是無法滿足需求的，因為天氣預報的計算需要10的18次方也就是每秒百萬萬億次的速度。業界一個普遍的說法是，天氣預報時效每增加一天，氣象和計算機技術人員需要努力10年。

　　3、制作更震撼的特技效果

　　不少人在觀看動漫電影或影視大片的特技效果時，都會感嘆效果『震撼』，其實，這些很多都是用計算機做出來的。目前，國家動漫產業示范園與超算天津中心正式簽署合作協議，動漫園公共技術服務平臺將利用超算天津中心強大的計算能力，打造目前為止國內乃至世界速度最快的渲染中心。

　　據了解，所謂『渲染』就是對前期電腦中建立的動漫模型進行著色和轉換，從而體現出色彩、質感以及光線明暗變化等視覺效果，使動漫形象更為生動逼真，是動漫影片畫面風格與質量的保證。計算機計算能力越強，渲染的畫面就越清晰。同時，超級計算機還可以大大縮短制作時間，降低影片成本。以動畫片《玩具總動員》為例，117臺運行SUN微系統的電腦24小時不間斷工作，根據畫面復雜程度，完成一個畫面的渲染需要45分鍾到20小時不等，而一部電影有超過11萬幀畫面。

　　『去年全中國的動漫產品共有13萬分鍾時長，如果交給「天河一號」一期系統來做的話，只需要3個月就能完成。』『天河一號』應用研發部部長孟祥飛博士表示，這意味著『天河一號』計算一天，一臺配Intel雙核CPU、主頻為2.5GHz的家用電腦需要計算160年。

　　采用CPU和GPU相結合

　　記者在位於濱海服務外包產業園的國家超級計算天津中心一樓看到，『天河一號』的主機房面積達到1200平方米，有三個籃球場的大小。共計13排140個機櫃，每個機櫃上都閃爍著綠燈，這些機櫃組成了『天河一號』主機房。『為保證「天河一號」的安裝，我們提前對主機房進行了改造，包括地板和承重柱，從原來的200公斤/平方米加固到了1噸/平方米。』『天河一號』應用研發部部長孟祥飛博士介紹，『「天河一號」采用CPU和GPU相結合的異構融合計算體系結構，其中計算處理系統包括7168個計算節點和1024個服務節點，總重量達到160噸。

　　目前為20多家單位服務

　　『天河一號』超級計算機系統是在國家863計劃重大項目『千萬億次高效能計算機系統』和濱海新區的支持下，由國防科學技術大學研制成功的。其中一期系統於2009年9月研制成功，峰值性能為每秒1206萬億次雙精度浮點運算。在去年的世界超級計算機五百強排名中，『天河一號』位列亞洲第一、世界第五，使我國成為繼美國之後世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。於今年8月在超算天津中心昇級完成的二期系統，將峰值性能提昇為每秒4700萬億次雙精度浮點運算，『目前千萬億次系統已經通過了測試，預計下月就會逐步開放應用。』超算天津中心副主任朱小謙博士說。

　　據了解，超算天津中心目前已經為天津一汽、中新天津生態城國家動漫產業示范園、天津國際生物醫藥聯合研究院以及天津市氣象局等20多家用戶單位提供了高性能計算服務，應用領域涵蓋石油勘探、高端裝備制造、生物醫藥、動漫設計、工程設計與仿真分析、氣象預報、金融風險分析等方面。