中学人教版地理8年级上册资源包备课素材第04章文字中国超级计算机夺第一运算量相当13亿人算千年.doc

1、中国超级计算机夺第一 运算量相当13亿人算千年北京时间6月17日下午，正在德国莱比锡召开的2013国际超级计算大会上，世界超级计算机TOP500组织正式发布了第41届世界超级计算机500强排名榜，国防科技大学研制的天河二号超级计算机，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首。中国超级计算机继天河一号之后，第二次登上了世界第一的宝座。天河二号成为当今世界运算速度最快、综合技术领先的超级计算机，中国超级计算机研制水平继续处于世界领先行列。在被超越中再攀世界超算新高峰2010年11月17日，国防科技大学研制的天河一号以每秒4700万亿次的峰值速

2、度和每秒2566万亿次的持续速度，在世界超级计算机500强中位居第一，中国人首次站到了超级计算机世界冠军的领奖台上。然而，仅仅过了不到8个月，日本一台名为“京”的超级计算机就将天河一号挤下冠军台。之后，美国研制的“红杉”、“泰坦”超级计算机先后坐上世界第一的交椅，天河一号排名滑落至第8名。当外界还在为天河一号夺得世界第一而赞赏不已之时，该校计算机学院迅速做出再攀超算新高峰的决策部署。广大科研人员奋力攻关，突破了一系列核心关键技术，于今年5月将运算速度达到5.49亿亿次的天河二号超级计算机呈现在世人面前。今年5月底在中国主办的“高性能计算国际论坛”上，国际超算领域的权威专家实地考察了天河二号，纷

3、纷给予高度评价。世界TOP500组织专家、美国田纳西大学杰克唐加拉教授说：“天河二号与美国的泰坦大小相当，速度却是它的两倍，制造这样强大的系统需要很强的技术。”德国尤利希科学中心的塞巴斯第安施密特教授说：“天河二号是世界最好的计算机之一，它有着非常出色的表现。”日本筑波大学参加过“京”系统研制的大介博库教授说：“这是一部非常紧凑的机器，具有巅峰的性能表现，它真的是技术上的很大进步”。创新驱动超算迈上新台阶在该校“天河”大楼一间近800平方米的机房，由170个机柜组成的天河二号整齐排列，气势恢宏。天河二号工程副总指挥李楠研究员告诉记者：“天河二号有五大特点：一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了

4、新的世界纪录。二是低能耗，能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平。三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算。四是易使用，创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性。五是性价比高。”天河二号占地面积720平方米，内存总容量1400万亿字节，存储总容量12400万亿字节，最大运行功耗17.8兆瓦。打个形象的近似比喻，天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算一千年，其存储总容量相当于可存储每册10万字的图书600亿册。相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级计算机，天河二号计算速度是“泰坦”的2倍，计算密度是“泰坦”的2.5倍，能效比相当。与该校此前研制的天河一号相比，天河

5、二号计算性能和计算密度均提升了10倍以上，能效比提升了2倍，二者占地面积相当，执行相同计算任务的耗电量只有天河一号的三分之一。高性能、高能效从何而来?天河二号工程总指挥、总设计师廖湘科研究员说：一切源于瞄准国际前沿的自主创新，是自主创新推动了中国超算的跨越式发展。记者在现场看到，计算能力比天河一号提升了10倍以上的天河二号，占地面积却相差无几。科研人员告诉记者，如果不能有效解决超级计算机的体积问题，系统的安装调试、运行管理等都将成为很大的难题。天河二号设计实现了高密度、高精度的结构工艺，采用了多机柜封闭循环的水风混合冷却方案，有效缩减了系统体积，与美国“泰坦”相比，计算能力是它的2倍，体积却比

6、它小了15%。天河二号还在高速互连、新型层次式加速存储架构、容错设计与故障管理、综合化能效控制、高密度高精度结构工艺等方面取得了一系列创新和突破。让天河二号更加实用好用“超级计算机研制难，用好更难。”这是国际超算领域的普遍认识。天河二号副总设计师朱小谦研究员说：“我们不仅要研制世界性能最高的超级计算机，而且要研制稳定可靠、应用广泛的超级计算机。”2010年，天河一号在国家超级计算天津中心投入使用后，构建形成了石油勘探、生物医药、动漫与影视特效渲染、高端装备制造和地理信息五大高性能计算应用平台，先后为国内外600多家用户提供了超级计算服务，取得了一批具有国际先进水平的创新成果。与国外超级计算机主

7、要针对科学工程计算不同，天河二号在强化科学工程计算的同时，可高效支持大数据处理、高吞吐率和高安全信息服务等多类应用，使得天河二号应用面更宽、易用性更好。系统容错性能是评价超级计算机稳定性的重要指标。在天河二号中，科研人员通过采用多层次容错设计，实现了超大系统的智能化管理，可自动监控、检测、诊断、隔离系统运行时出现的故障，与天河一号相比，全系统连续稳定时间提高了1.5倍以上，可靠性和可用性迈上了一个新台阶。据朱小谦介绍，近年来，中国超级计算机需求迅猛增长，为中国超级计算机研制、应用的快速发展提供了强劲动力，同时推动着科技创新、产业升级、经济社会发展。广州超级计算中心先导系统技术负责人卢泽新研究员说，天河二号具有强大的计算能力，以500人规模的全基因组信息关联性分析为例，华大基因利用原有计算机需1年时间，利用天河二号只需3个小时。在新车研发中，采用传统设计手段，一般要经过上百次的真实碰撞实验，历时两年多才能完成一款新车的结构设计，而利用天河二号对汽车碰撞模拟和空气动力学模拟结果，只需3到5次实车碰撞，两个月即可完成任务。