從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算發展的到底怎麼樣了?

近日,國家超級計算天津中心傳來爆炸性消息:我國自主研發的新一代百億億次超級計算機——“天河三號”E級原型機完成研製部署,並順利通過分項驗收。

該原型機系統採用了三種國產自主高性能計算和通信芯片。在此基礎上,“天河三號”超級計算機預計於兩年後研製成功。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

時光匆匆,從問鼎世界桂冠的 “天河一號”到如今百億億次超級計算機“天河三號”即將研製成功,這一路走來,我國超算研究已經走過了第9個年頭,想當初,2001年時全球超算500強榜單上連一臺中國系統也沒有。誰能想到,10多年後中國系統居然能在超算榜單上連續八次稱雄,最後還用全國產的系統奪冠?更想不到的是,中國連上榜系統總數也能和美國一爭高下了,中國在超算領域的研究腳步一直沒有停下,如今的“天河三號”也將於兩年後研製成功。


從“天河一號”、“天河二號”到 “神威太湖之光”,超算實力迅猛發展,中國速度從未降低

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

天河一號

2010年11月,中國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”橫空出世,以每秒4700萬億次的峰值性能獲得世界超級計算機排名第一的殊榮,更使中國成為繼美國之後世界上第二個能夠自主研製千萬億次超級計算機的國家。

據瞭解,這臺龐然大物每運算1小時,相當於13億人同時計算340年;運算1天,相當於1臺雙核的高檔桌面電腦運算620年。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

天河二號

2013年5月,我國研製成功世界上首臺5億億次(50PFlops)超級計算機——“天河二號”,雙精度浮點運算峰值速度已達到了每秒5.49億億次,假設每人每秒鐘進行一次運算,“天河二號”運算一小時,相當於13億人同時用計算器算上1000年。

2014年6月23日,國際TOP500組織公佈全球超級計算機500強排行榜最新榜單,天河二號以比第二名美國“泰坦”快近一倍的速度連續第三次獲得冠軍。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

2010年11月14日天河一號排名世界第一到2013年6月17日天河二號再登世界超算之巔,從天河一號4.7千萬億次到天河二號5.49億億次,從超級計算機由千萬億次級(1015)邁入億億次級(1016)計算速度,這是令世界震驚的“中國速度”。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

神威太湖之光

中國雖多次佔據世界超算榜首,但我們仍不滿足,

2016年6月20日,新一期全球超級計算機500強榜單公佈,使用中國自主芯片製造的“神威太湖之光”取代“天河二號”登上榜首,中國超算上榜總數量也有史以來首次超過美國名列第一。

據國際TOP500組織當天發佈的榜單,“神威太湖之光”的浮點運算速度為每秒9.3億億次,不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍,其效率更是提高了3倍。更重要的是,與“天河二號”使用英特爾芯片不一樣,“神威太湖之光”使用的是中國自主知識產權的芯片。

“天河三號”:真正意義上的“全自主”中國超算時代來臨

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

對於中國超算的國產化情況,專家表示,按照評估,“天河”系列的國產化程度是70%左右,天河2號計算節點上使用的是美國Intel的CPU;濟南超算中心的“神威藍光”超級計算機能達到85%以上,“神威·太湖之光”的處理器則是全國產的,但目前,太湖之光用的神威處理器工藝還是非常落後的,大約落後Intel兩到三代。而即將問世的“天河三號”在技術上,無論是從芯片還是操作系統,均會實現真正意義上的“全自主”超算!

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

想當初,我們國家在超算領域的技術和信息安全方面一直受制於人,2015年4月9日,美國商務部發布報告,決定拒絕英特爾公司向中國的國家超級計算廣州中心出售至強芯片用於天河二號系統升級的申請。可當我們國家用自家芯片研製出“神威太湖之光”並再次奪得超算榜首時,美國被狠狠打了臉,華麗實現了在信息技術領域“凡是買不到的,中國人自己都能做出來”的壯舉。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

國家超算天津中心主任助理孟祥飛向我們介紹:“計劃研製的新一代百億億次超級計算機,其主要特點就是突出全自主,自主芯片、自主操作系統、自主運行計算環境。”

孟祥飛說,根據規劃,它的浮點計算處理能力將達到10的18次方,是現在“天河一號”超算的200倍,比現有最快的超算運算能力提升一個新的等級。

他還表示,新一代百億億次超算和現有相比,將不僅僅是計算能力上的擴展,更重要的是技術的突破,計算密度、單塊計算芯片計算能力、內部數據通信速率都將得到極大提升。而且,它將是國內自主化率最高的超算,我國自主研發的CPU、高速互聯通信系統、操作系統等都將投入使用。

從天河一號到即將完成的天河三號,中國超算髮展的到底怎麼樣了?

超級計算機是世界高新技術領域的戰略制高點,是體現科技競爭力和綜合國力的重要標誌,對國家安全,經濟和社會發展具有舉足輕重的意義。從“天河一號”到即將完成的“天河三號”,我們知道,中國的超算之路走得並不順暢,美國在芯片問題上一直阻擋著我們的超算髮展,好在我們國家有一批超人科學家們,一直致力於研發屬於我們自己的全自主超級計算機,如今,天河三號即將問世,讓我們共同期待下一次的世界超算榜首吧!


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