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全球超級計算機500強排行榜(又稱TOP500)16日在美國新奧爾良會議中心正式揭曉,由中國國防科學技術大學研制的『天河一號』超級計算機排名第一,美國橡樹嶺國家實驗室的『美洲虎』和中國曙光公司研制的『星雲』緊隨其後,其他排名前十的超級計算機分別位於日本、法國、德國和美國。
『天河一號』2010年在中國國家超級計算天津中心安裝部署,昇級後的實測運算速度可達每秒2570萬億次;排名第二的『美洲虎』超級計算機實測運算速度可達每秒1750萬億次;排名第三的『星雲』計算機實測運算速度達到每秒1270萬億次。
『中國的大學基於中國自己的技術研制出了「天河一號」,』超級計算機500強排行榜主要編撰人之一、美國田納西大學計算機學教授傑克·唐加拉評價『天河一號』時表示,『其中的互聯技術非常令人感興趣』。
排行榜另一位編撰人、美國勞倫斯伯克利國家實驗室專家埃裡克·斯特羅邁爾則表示,『天河一號』的研制是中國連續多年在這一領域加大投入的體現。
中國國家超級計算天津中心主任劉光明代表『天河』團隊領取了獲獎證書。他在領獎時表示,『天河一號』的投入運行,將有力帶動中國的科技進步和經濟、社會發展,國家超級計算天津中心將基於『天河一號』,向全中國乃至全世界開放,實現廣泛的資源共享,為人類的科技進步、產業創新和人纔培養服務。
全球超級計算機500強排行榜是全世界最權威的超級計算機排名榜。從1993年起,作為對全球已安裝的超級計算機進行排名的權威機構,國際TOP500組織以計算機實測速度為基准,每年兩次發布世界上最快的500臺超級計算機排名。
『天河一號』指標解讀
新華社美國新奧爾良11月16日電國際TOP500組織16日在美國新奧爾良正式發布最新全球超級計算機500強排行榜,中國『天河一號』位居榜首。那麼,『天河一號』到底是什麼樣?專家對它的相關指標進行了全面解讀:
1、運算速度
『天河一號』峰值運算速度為每秒4700萬億次。做個換算對比:『天河一號』運算1小時,相當於全國13億人同時計算340年以上的時間;『天河一號』運算1天,相當於1臺雙核的高檔桌面電腦運算620年以上的時間。
2、存儲容量
『天河一號』存儲容量為兩千萬億個字節。做個換算對比:一個漢字平均為兩個字節,『天河一號』可在線存儲一千萬億個漢字,相當於存儲100萬漢字的書籍10億冊。
3、總功耗和能效值
『天河一號』滿負荷運行的總功耗是4.04兆瓦,也就是每小時耗電4040度,24小時滿負荷工作耗電接近10萬度。這個數字看起來很大,但實際上『天河一號』是一臺節能、綠色的超級計算機,對能量的利用率很高。『天河一號』每瓦特能耗可實現每秒635.15百萬次浮點運算,這個能效值僅低於目前能效排名世界第一的IBM『藍色基因』。
國際上有一個按超級計算機能效值從高到低的排名,叫Green 500(綠色超級計算機500強)。2010年7月的最新榜單中,3臺IBM『藍色基因』並列第一,隨後就是『天河一號』。
4、安全性
『天河一號』具有高安全性的特點,其操作系統軟件是國防科技大學自主研制的『麒麟操作系統』,是目前國內安全等級最高的操作系統,國內唯一通過中國公安部B2級認證的操作系統(B2級是目前最高安全等級)。因此,『天河一號』的安全性有良好保障。
用戶使用『麒麟操作系統』可定制自己的『私密』工作空間,就如同租用銀行的保險箱一樣,鑰匙和密鑰都在用戶手上,其他用戶甚至系統管理員都不能訪問。這樣就保證了用戶數據和程序的安全性。
5、體積和重量
『天河一號』由140個機櫃組成,每個機櫃1.45米寬、1.2米深、2米高,排成13排,這個方陣佔地約700平方米,總重量約160噸。站在『天河一號』前,會覺得『天河一號』氣勢宏偉、震撼人心。但實際上,『天河一號』在世界上已有的千萬億次超級計算機中(多數佔地近千平方米),算是一個身材苗條的小個子。『天河一號』在實現高密度計算方面做得相當好,緊湊、裝機密度高、相對佔地較少、節約空間,並且采用冷凍水空調密閉風冷散熱方案,散熱效率高。
新聞背景:超級計算、超級計算機和全球主要超級計算中心
新華社美國新奧爾良11月16日電超級計算是解決國家經濟建設、社會發展、科學進步、國家安全和國防建設等領域一系列重大挑戰性問題的重要手段,是國家綜合國力、科技競爭力和信息化建設能力的重要體現,是國家創新體系的重要組成部分,已經成為世界各國特別是大國爭奪的戰略制高點。
在計算機領域,超級計算泛指設計、制造和應用超級計算機的各類活動;在其他行業領域,超級計算通常指在超級計算機上進行的大規模科學和工程計算、海量數據處理和信息服務等應用活動。
超級計算機是指『當前時代運算速度最快的大容量大型計算機,是計算機領域的珠穆朗瑪峰』。類似稱謂還有高性能計算機、高效能計算機等。超級計算機的界定具有顯著的時代特征,與當時的計算機技術和應用的發展水平緊密相關。以峰值速度指標為例,2000年前後,具有每秒萬億、十萬億次雙精度浮點運算能力是超級計算機的標志;而在2009年前後,百萬億次以上成為超級計算機的新標志;當前,千萬億次已成為超級計算機的新高峰。
目前,世界上具有千萬億次計算能力的超級計算中心和國家級實驗室共有7家,分別為美國的橡樹嶺國家實驗室、美國能源研究科學計算中心、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、中國國家超級計算天津中心(簡稱天津中心)、日本東京技術研究所、法國原子能委員會和德國尤利西研究中心。目前,天津中心的計算能力已達到世界領先水平。
我國科技部正式批准建立的國家超級計算中心已有3家,分別是天津中心、深圳中心和長沙中心,其中天津中心已經建成,其餘正在籌建中。地方級的超級計算中心大大小小若乾家,其中有代表性的是上海超級計算中心,計算能力達到200萬億次,已有10年運行周期。
新聞鏈接:TOP500如何為超級計算機排名
新華社美國新奧爾良11月16日電國際TOP500組織是對全世界超級計算機進行排名的權威機構,從1993年起每年發布兩次排行榜,排行榜包括500臺超級計算機。
TOP500對超級計算機的持續速度(實際運行應用程序的速度),也就是基准測試程序LINPACK的實測值由大到小進行排序,而不是峰值速度。
超級計算機的峰值速度是所有微處理器峰值性能累計而成的理論性能,是設計時追求的理想值。由於超級計算機體系結構多種多樣,研制水平參差不齊,應用類型不盡相同,其持續速度與峰值速度的差距也就表現得千差萬別。這就需要找到一把公認的、客觀的、標准的『尺子』,來衡量超級計算機的實際性能。LINPACK基准測試程序就是這樣一把『尺子』。
LINPACK基准測試程序實際上是一組精心設計的軟件包,能夠比較客觀、全面地測試超級計算機各方面的性能,最終歸結為每秒多少個雙精度浮點運算的持續速度。LINPACK也是國際業界合作研發的程序,具有公開、公平、公正的基本特性,它本身也在不斷發展進化。雖然不是唯一的,但它是目前國際上最普遍、最權威的持續速度基准測試程序。
新聞鏈接:超級計算機能做什麼?
新華社美國新奧爾良11月16日電在現代社會的發展進程中,經濟、科技、國防等領域存在一系列復雜、大型的問題需要求解。經過科學家長期的努力,許多這些問題都建立了越來越精細的物理模型,通過相適應的計算方法,可以在計算機上求解。這些計算問題中,最復雜、最大型的一類被稱之為『挑戰性問題』,必須依賴同時代中運算速度最快的大容量大型計算機——『超級計算機』,纔能在有效的時間內完成問題求解,普通的計算機沒有足夠的能力求解這些『挑戰性問題』。例如:
氣候預測:借助超級計算機預測氣候變化,從而減輕氣候變化給人類帶來的破壞。
交通業:超級計算機可用來認識和改進汽車、飛機或輪船等交通工具的空氣流體動力學、燃料消耗、結構設計、防撞性,並幫助提高乘坐者舒適度、減少噪音等,所有這些都具有潛在的經濟和安全收益。
生物信息學和計算生物學:從基因學的數據密集型研究到細胞網絡模擬和大規模系統建模的計算密集型,生物學已經顯示出巨大的計算需求。超級計算機將幫助尋找疾病治療的革命性方法。
社會健康與安全:使用超級計算機可以對影響社會健康和安全的過程和系統進行模擬,比如,污染、災難規劃以及針對本地和國家基礎設施進行的恐怖主義活動等。
地震:超級計算機對地震的模擬將幫助我們探索地震預測方法,從而減輕與地震相關的風險。
地球物理探測和地球科學:超級計算機在地球物理學中的應用涉及大量數據處理和模擬,如石油的勘測問題,這類問題具有潛在和巨大的經濟效益。
天體物理學:超級計算機模擬是天體物理學的基礎,它可模擬時間進程並加速這種模擬的進程,從而對天體的演變進行建模和理論試驗。
材料科學與計算納米技術:對物質和能量的模擬是計算密集型的。這樣就可以發現具有很高經濟效益的物質和反應。
人類/組織系統研究:宏觀經濟學和社會動力學的研究同樣需要超級計算機,比如對大量人口的行為進行模擬。
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