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天津北方網訊:昨天上午,從在美國舉辦的第36屆世界超級計算大會上傳來喜訊,位於天津的『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。與此『不相匹配』的是,這個在峰值速度和持續速度上雙雙刷新國際超級計算機運算性能最高紀錄的,不過是佔地面積700平方米的140個機櫃,這在世界上已有的千萬億次超級計算機中算是一位身材苗條的『小個子』。國家超級計算天津中心『天河一號』工程辦公室主任李楠介紹,就是這個中國自主研制的『小個子』,它運算1小時,相當於13億人同時計算340年;它運算1天,相當於1臺雙核的高檔桌面電腦運算620年。總存儲容量能夠容納1000萬億個漢字,相當於一個存儲10億冊100萬字書籍的巨大圖書館。濱海新區科委副主任朱希進介紹,今年,濱海新區政府將提供3000萬專項資金用來支持超算中心,並且把超算的推廣列入了『十二五計劃』 。
應用
未來7日天氣預報 1小時完成
『天河一號』位於濱海新區開發區現代服務產業園區5號樓,一樓機房的140個機櫃便是『天河一號』所有的『家當』,走進機房,140個機櫃整齊排開,共分為13排安裝,佔地面積總共只有700平方米。每個機櫃都在高速運轉著。
運算能力
『天河一號』工程辦公室副主任朱小謙介紹,140個機櫃內共安裝了23000多個CPU,內存總容量達到了262TB,峰值性能每秒達到4700萬億次,持續性能每秒也有2566萬億次。也就是說,如果用『天河一號』計算一秒,則相當於13億人連續計算340年;如果用『天河一號』計算一天,一臺當前主流微機得算620年。『天河一號』的存儲量,則相當於10個國家圖書館藏書量之和。『天河一號』所有的CPU+GPU可用來解決一個復雜的運算問題,比如說未來7天的天氣預報,用『天河一號』的話只需1個小時就可以完成。同時,還可以進行容量型計算,也就是說,成千上萬的客戶都可以共享這一資源而不需要等候。所以,『天河一號』的本質雖然是一臺計算機,但可以同時有多種用途。
運營方式
朱小謙形象地比喻了超級計算機的運營方式,『天河一號』運用雲計算的方式通過國家的寬帶網向千家萬戶提供服務,就好像國家電網供電的方式一樣,對用戶的終端設備水平也沒有什麼很高的要求,普通的個人電腦,甚至是3G手機都可以通過互聯網使用超級計算機。將來用戶通過『天河一號』,不僅局限於復雜的計算服務,檢索等服務也會被逐漸開發。
操作
使用難度降低安全如同保險箱
『天河一號』部分采用了我國自主研制的『飛騰—1000』CPU芯片,峰值性能提高了3.89倍,持續性能提高了4.45倍,運算速度與能效達到當前國際領先水平。尤其是國際上首創的CPU和GPU相融合的高效並行計算體系結構,使其協同計算效率國際領先。
易使用
『天河一號』主任設計師楊燦群研究員介紹,為讓用戶能充分使用『天河一號』強大的計算能力,在研制過程中,科研人員對操作系統進行了並行調度、能耗管理、虛擬化和安全隔離等方面的針對性設計,專門提供了一體化集成開發環境,支持應用程序的調試和性能分析,針對異構融合體系結構,研究開發了新的編程方法,這些技術措施,有效降低了用戶使用『天河一號』的技術門檻。
高安全
除技術外,安全也是用戶考慮的主要問題,對此,『天河一號』也下足了工夫。『天河一號』超級計算機的安全系統不只是像個人電腦一樣防止網絡攻擊、黑客侵入等方式,還通過為每個用戶提供一個基於隔離的用戶安全工作環境,為客戶定制一個屬於自己的虛擬計算空間,類似於提供一個保險箱的服務,鑰匙和密碼只有本人知道,就連超算中心的管理員也看不到相關數據。
用戶 目前絕大部分是國內用戶
2009年年底,『天河一號』一期系統運抵天津,主要用作重點用戶的試用要求和應用調研分析,經過11個月試用,今年7月份通過互聯網正式公開應用。目前,『天河』千萬億次超級計算機系統已提供24小時遠程網絡應用服務,運行狀態良好,國家超級計算天津中心在京津地區的用戶正逐步增加,已經向20多家企業提供服務,繁忙時使用率在80%以上。
李楠介紹說,目前超算中心絕大部分還是面對國內的用戶,像天津的大火箭、大飛機項目也都提出了超算方面的使用需求,在不久的未來,人們會看到濱海新區大火箭、大飛機、大計算形成的『三大』並駕齊驅的態勢,會形成三足鼎立的龍頭產業基地。在引領濱海新區戰略性新興產業的發展同時,大計算還會為大火箭和大飛機的研制提供強力的技術支持。對於國外用戶來講,現在由於一些技術對接、政策性約束的問題,雖然有很多外資企業和我們有過接洽,但暫時還沒有辦法使用。不過,超算中心承諾,『天河一號』既是國人的『天河一號』,也是世界的『天河一號』,當時機成熟的時候,他們也非常歡迎國外用戶申請使用。
雖然是超級計算機,但是『天河一號』與多項領域產業乃至人們日常生活息息相關。目前,國家超級計算天津中心正依托『天河一號』超級計算機,准備打造5個以高端制造設計、生物醫藥、地質勘探為主的設計平臺,3個駐津高校分中心,2個新型應用方向。
服務 濱海新區企業『嘗鮮』
『天河一號』超級計算機選址濱海新區,強大的數據處理功能將成為企業發展的堅強後盾。隨著千萬億次超級計算機的投用,濱海新區企業憑借著地理位置的優勢享受到『近水樓臺先得月』的好處。朱小謙說,在與『天河一號』合作的20多個項目中,絕大多數是與濱海新區的企業建立的合作,天津的企業率先享受到了超級計算的『快感』。
目前,國家超級計算天津中心已經同天津市國際生物醫藥聯合研究院、南開大學等單位合作,建立了生物醫藥信息處理平臺;與國家動漫產業綜合示范園合作,構建了包括渲染中心、特效影棚、動作捕捉系統等在內的高速動漫設計平臺;中心還建立了計算機輔助設計和仿真分析平臺,為新能源新材料、航空航天裝備研制等新興行業提供高性能計算服務。此外,國家超算中心還將面向石油勘探、金融風險分析、雲計算、三網合一視頻數據存儲等重要領域開展計算服務。
濱海新區科委副主任朱希進說,『天河一號』對濱海新區8大支柱產業工作效率的提昇是顯而易見的,對這些產業起到了技術支持的作用,同時也為新區新興產業提供了一個有力的平臺。
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