曙光『星雲』高性能計算機系統

　　天津北方網訊：如今，『中國制造』已經成為叫響全球的品牌，而作為傳統工業城市，『天津制造』也始終是這座城市的名片之一。隨著濱海新區的開發開放，如今的『天津制造』高科技含量也大大增加，比如作為一個國家科技實力標志的超級計算機，就與天津非常『有緣』——除了全國高性能計算機No.1『天河一號』在津使用外，更多的津產超級計算機正在濱海高新區華苑產業園的曙光天津產業基地批量生產。到今年年底，曙光將成為亞洲最大的高性能計算機生產基地。那麼，這個『天津制造』代表的含金量有多高呢？曙光『星雲』高性能計算機一天的工作量，相當於所有中國人每天24小時、每年365天、手持計算器不停地計算500年……『星雲』運行一小時相當於普通電腦運行3年。『星雲』通過20多個小時的連續計算就可以模擬大飛機的空氣動力學外形……

　　曙光『星雲』高性能計算機系統

　　曙光超級計算機是中國第一臺、世界第三臺實現計算超千萬次的超級計算機。佔地面積60餘畝的曙光天津產業基地，位於天津濱海高新區華苑軟件園。這裡『藏著』高科技的秘密。

　　曙光信息產業有限公司是一家在科技部、信息產業部、中科院大力推動下，以國家『863』計劃重大科研成果為基礎組建的高新技術企業。曙光憑借強大的科研實力和雄厚的產業優勢，打破了國外品牌對中國高性能計算機市場的壟斷，擁有了自主可控的高性能計算機。

　　超級計算機對於普通人來講是一個神奇的尖端產品。走入曙光的高性能計算展廳，綠色的主題色卻會讓人覺得親切，這種綠色象征著中國高科技的希望，也正是象征著曙光高性能計算在綠色IT、低碳生活中所作的貢獻。曙光『星雲』計算機在設備運行時根據實時功耗，確定工作電源個數，使電源工作在最佳效率，以實現最大程度綠色節能的功效。所以，雖然它很龐大，但是它很節能。

　　曙光『星雲』的佔地面積為600平方米，在超級計算機裡是非常『省地兒』的一款。一排排高大的機櫃整齊地排列，接受工作人員調試。這裡邊有多少神秘的東西？普通人很難知道。

　　曙光·數量

　　中國TOP100數量份額第一

　　中國高性能計算機TOP100排行榜近日發布，共有11家機構生產制造的高性能計算機進入排行榜。曙光公司再次奪得中國TOP100數量份額第一名。

　　曙光成立15年來，穩居國產高性能計算機市場第一，擁有國產高性能70%以上的份額。同時，從曙光一號的6.4億次到曙光『星雲』的3000萬億次，曙光僅用了10多年的時間實現了數百萬倍計算能力的提昇。

　　『星雲』領銜的曙光計算機系列產品已經擁有高性能計算機市場34%的佔有率，天津產業基地擁有國際先進水平的服務器生產線和國內公關水平的測試檢驗環境，曙光服務器的產能可以滿足所有用戶的需求。未來5年曙光服務器產業一定會上幾個大臺階，今年將生產服務器15萬臺，年產值有望突破10億元，全部投入生產後可年產服務器50萬臺，成為亞洲最大的高性能計機生產基地。

　　曙光計算機產業有限公司天津基地生產負責人裘效柯表示，目前，公司自主研發制造的超百萬億次計算機曙光5000A已在天津批量生產。它自今年6月1日開始已經在曙光天津產業基地平穩運行了5個月。按照原計劃，『星雲』將在今年11月中旬交付深圳超算中心投入商業應用，但由於深圳的機房未能按時交工，再加上氣候因素影響，『星雲』交付的時間被推遲。經過與深圳方面的溝通，『星雲』還將在天津運行一段時間，國家超級計算深圳中心是國家在深圳布局建設的第一個，也是深圳建市以來單個投資額最大的重大科技基礎項目。

　　曙光天津產業基地還承擔了相當分量的產品研發任務，與北京曙光研發中心、中科院計算所一起形成三位一體的研發體系。

天津曙光二期基地外景

　　曙光·發展

　　基地二期投入使用

　　2006年7月，曙光天津產業基地落成投產，實現民族高性能計算機產業的歷史跨越。

　　2008年9月，我國首款百萬億次超級計算機曙光5000A在曙光天津產業基地正式下線，目前已批量生產。

　　2010年6月，中國首臺實測linpack性能達每秒1271萬億次的超級計算機——『星雲』系統在天津曙光基地研制成功。超千萬億次的計算能力再次刷新了中國高性能計算的最高速度。在德國時間2010年5月31日公布的第35屆全球超級計算機TOP500排行榜中,曙光『星雲』排名世界第二，創造了中國高性能計算機在全球排名的最好成績。

　　目前，曙光天津產業基地二期已竣工並投入使用，不僅進一步提昇了曙光公司企業的競爭力，更進一步推動了民族高性能計算機產業的發展。未來，曙光將堅持大型機的研發，致力於先進計算能力在信息資源開發、互聯網關防、電子政務、公眾服務等方面的關鍵應用。

　　超級計算機生活很需要

　　超級計算機對於普通人來說還是一個模糊的概念，這樣龐大的『家伙』用來做什麼呢？高性能計算——在人們的心目中，它僅是國家應用於高端領域的專屬尖端技術，只能應用於關乎國家科研與探索發展的關鍵領域。但近年來，隨著曙光公司系列擁有自主知識產權服務器的廣泛使用，高性能計算開始走進我們的生活。

　　隨著中國經濟實力、科技實力的提昇，中國社會各行業的競爭愈加激烈，各行業需要處理的數據越來越多，龐大的數據分析並非人力所能完成。然而高性能計算也已由以往門檻高、應用范圍僅限於國防、科研等專業尖端領域發展到現今在多領域、多層面上的廣泛應用。如今，從汽車到航天飛機幾乎所有的設計制造都離不開計算機模擬，高性能計算在機械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建築、電子電器、國防軍工、船舶、鐵道、石化、能源、科學研究等各個領域均發揮著關鍵的重要作用。高性能計算機成為各行業產業發展中至關重要的一個環節，成為提高各個領域創新能力和行業生產力的重要工具。

　　比如研制一種新藥，從化合物篩選到臨床試驗，一般需要10到15年的時間。使用超級計算機，以計算機模擬的手段，科學家可以在較短的時間內從幾十萬甚至幾百萬種化合物中篩選出有效的藥物化合物，不僅節省了購買真實化合物的大量資金，而且大大縮短了藥物研發的周期。在智能交通的應用過程中，借助高性能計算機管理的系統，管理人員對道路、車輛的行蹤可以掌握得一清二楚，可以實現出租車跟蹤、智能停車(差異時間收費、差異路段收費)等方面的示范。

　　應用實例：

　　曙光『找油』

　　早在1997年，曙光天潮1000A就落戶遼河油田，實現了國產高性能服務器商品化零的突破。隨後的兩年裡，曙光高性能計算機在國內石油領域『攻城略地』，不斷取得市場突破。2009年6月，中國石油集團東方物探采購具備4.2萬億次計算能力的曙光4000L超級計算機。2004年，曙光在湛江和天津兩地為中海油成功構建了兩大地震數據處理中心。截至目前，中石油、中石化和中海油三大石化巨頭共采購曙光超級服務器的計算力總和已經超過10萬億次每秒。在『找油』的過程中，把海量數據輸入到超級計算機裡，經過資料處理軟件，經過常規處理為石油和天然氣礦藏的識別提供依據。因為計算量和通訊量都很大，所以對計算機的存儲能力、計算能力和I/O通訊能力都提出了很高的要求。而這正是高性能計算機的擅長之處。

　　天氣預報

　　在災害天氣的預警和應急系統中，天氣預報是最基本也是最關鍵的一環，通過高性能計算平臺實現的現代氣象數值預報，憑借高性能計算機自身強大的運算處理速度、龐大的數據存儲功能、精密的邏輯分析能力等特點，在氣象行業的應用打下了堅實的基礎。在2002年的時候順利推出了曙光氣象專用系統，此機型就應用於西藏和貴州省的氣象服務，近年又進入了山西氣象局、成都高原氣象研究所、國家海洋局等氣象系統，並為長江流域水文氣象情報收集、處理，歸口提供全流域實時水情信息服務和發布短、中、長期水文氣象預報，為長江防洪抗旱及國民經濟可持續發展提供水文情報預報服務；實現長江防汛水文氣象情報工作現代化和水文氣象預報系統的業務建設與管理；開展對暴雨監測和預報技術的應用研究；開展中長期水文氣象預報研究。開展並承擔工程前期、施工期水文氣象預報相關業務工作。

　　生態環境保護

　　為了避免環境污染的繼續擴大以及改善環境污染現狀，我國開展了持久性有毒化學污染物的環境化學行為研究，並將其納入環境研究與保證國家環境安全的重要戰略當中。中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室就是在這樣的背景下建設的。在這裡，高性能計算平臺肩負著多種學科的高效率運行需求，為量化計算、生命科學計算等多種應用軟件進行合理配置，為科學家掌握科學數據、制定保護生態環境的措施打下基礎。