“神威太湖之光”取代“天河二号”成为全球最快超算。新华社发
据新华社华盛顿6月20日电 新一期全球超级计算机500强榜单20日公布,使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”登上榜首,中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。
据国际TOP500组织当天发布的榜单,“神威太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次,不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍,其效率也提高3倍。更重要的是,与“天河二号”使用英特尔芯片不一样,“神威太湖之光”使用的是中国自主知识产权的芯片。
“神威太湖之光”由国家并行计算机工程技术研究中心研制,安装在国家超级计算无锡中心。此前,由中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在TOP500榜单上连续六度称雄。
超级计算机新霸主运算速度到底有多快?“简单来说,这套系统1分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年；如果用2016年生产的主流笔记本电脑或个人台式机作参照,‘太湖之光’相当于200多万台普通电脑。”国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍。
记者在国家超级计算无锡中心看到了“神威太湖之光”的“真身”:由40个运算机柜和8个网络机柜组成。每个运算机柜比家用的双门冰箱略大,打开柜门,4块由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成,一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器。一台机柜就有1024块处理器,整台“神威太湖之光”共有40960块处理器。“每一块处理器相当于20多台常用笔记本电脑的计算能力,4万多块再组装到一起,速度之快可想而知。”杨广文说。
■链接
25平方厘米中国“芯”
打破30年技术封锁 只有5厘米见方的薄块“申威26010”不仅成为“神威·太湖之光”的心脏,也成为我国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。25平方厘米的方寸之间,集成了260个运算核心,数十亿晶体管,达到了每秒3万多亿次计算能力。单芯片计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机。据新华社
说法
中国超算离世界之巅仍有差距 超级计算机,被称为“国之利器”,这次好消息一出,有人认为中国超算从此“稳稳的”屹立世界之巅了。真的是这样吗?杨广文表示,不可否认,“神威太湖之光”的成功,标志着我国超级计算机研制能力已位居世界领先水平,但在技术储备、系统稳定性方面与发达国家仍有明显差距。
速度之争是超算领域最为直接的对决。与“天河二号”“六连冠”的辉煌相比,此次登顶的“神威太湖之光”要想长期占据世界第一的地位变得异常艰难。去年7月,美国启动“国家战略计算计划”,目标是到2025年建造世界上运算最快的计算机。
“未来五到十年,从每秒十亿亿次到每秒百亿亿次是超算发展的决胜之地。”国家并行计算中心的相关科研人员表示,虽然超算大国都在进行部署,但其中需要解决的技术关键环节非常多。更为关键的是,无论速度有多快,发展超算始终是为了“致用”,而这仍然是当前我国超算发展的短板。据新华社
■应用
算天算地算人,它还能算命！ 全球超算,唯快不破。但追逐超算的意义不仅仅是赢得速度之争,更重要的是要以超算“致用”。超算领域世界顶级的“戈登贝尔奖”设立30年以来,中国团队从未入围。此次,基于“神威太湖之光”系统研发的三个课题入围该奖项,占入围总数一半。超级计算机是科学家用来解决人类重要问题的工具,算天、算地、算人……嗯,你没有看错,科学家说,超级计算机还能算命。
算天:
风中哪朵雨做的云? 气象台的天气预报准度一直在提升,这背后其实都是超级计算机的功劳。
北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院王兰宁教授,从上世纪90年代从事气象预报员,到后来转型成为大气分析专家,预报天气的准头不断提升。“下不下雨关键看云层运动,在没有超算之前,观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后,就可对云层运动进行精确模拟与观测。”王兰宁说。
为了提高观测进度,他十几年来追逐着超算发展的脚步。2011年,他在天津的“天河一号”上实现了观测精度10万公里的目标；随后,他又在“神威蓝光”实现了1万公里精度；今年,他在“神威太湖之光”上实现了9公里精度。如今,他又在向着3公里精度努力。“如果能够盯着每一朵云,天气预报就将万无一失。”王兰宁说,当然,这还需要更强的超算能力支撑。
算地:
能找飞机也能抓偷排 寻找MH370,是世界科技角力的战场。大量的卫星雷达集中对准南印度洋,当这些高科技眼睛采集到信息后,一个必经的环节是数据处理,担当这一环节的角色即是超级计算机。“只要有足够精确的相关数据,超算就能找到失事飞机。”清华大学地球系统科学研究中心副教授黄小猛说。
除了找飞机,还有更多接地气的事情倚仗超级计算机来解决。建一栋楼对周边的环境到底有什么影响?如何建设风道便于污染物扩散?中科院深圳先进技术研究院正在国家超算无锡中心进行的一项课题,就是深圳市污染物扩散的模拟。“现在已经可以实现倒推排查究竟是哪个排放点导致了某次大气污染,未来将能够实现每个小区、每个居民点空气质量的准确预报。”中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮说。
算人:
可模拟人体任何部分 模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分,有了超级计算机,这些都不再是梦想。
近期,美国科学家利用世界前十的超级计算机,选取一名真人扫描其血管系统,通过3Ｄ建模技术建立动脉系统模型,成功地再现了整个人体的动脉系统。任何直径或宽度在1毫米以上的动脉血管都会出现在模型中,而且模型的分辨率达到了9微米。
只要运算核够多、速度够快,医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升。陈荣亮近日也在利用“神威太湖之光”对人体血流进行模拟与分析,例如可以及时有效地判定一个病人是否会发生脑梗塞的风险。
算命?
算你和他人有何不同 你对自己了解多少?好奇自己究竟是什么样的人?翻到星座运程时,半信半疑,但还是会瞄瞄和自己相关的那一页?人类最好奇的永远是自己本身。超级计算机,在我们认识自己方面也能派上用场。
该功能的正式名称叫“个性特征服务”。美国的ＩＢＭ超级计算机“沃森”近期宣布,通过对每个人2300条最新社交网络推文的解读,将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较,从而勾勒出你与众不同的个性。
“沃森”的分析程序如果由“神威太湖之光”来做,是不是会更加准确?“理论上是可以实现的,毕竟我国的超算已经达到了足够的分析能力。”长期从事超算应用的中科院计算机网络信息中心研究人员周纯葆说。只要科学家们的“脑洞”够大够好玩,设计礼服、设计创意食谱、设计任何你想得到或者想不到的玩意,超级计算机都有机会抢生意。据新华社
（来源：半岛网-半岛都市报）
