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盘点中国六大国家超算中心

2019年07月30日 18:42:48 | 作者:佚名 | 来源: | 查看本文手机版

摘要:近十年来,我国先后成立家国家级超算中心, “天河一号”、“神威蓝光”、曙光“星云”、“天河二号”、“太湖之光”等超级计算机先后登上世界顶级超算阵容。

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超级计算机正在迎来快速发展时期,据研究机构HyperionResearch预测,到2022年,全球超级计算机市场有望较2017年的规模翻番,达到95亿美元。同时在大气变化模拟、核聚变研究等基础科学领域研究,和人工智能、大数据[注]等新技术应用中,超级计算机都在扮演越来越重要的地位。

在此背景下,从政府层面到我国相关技术企业,都越来越重视超算的落地应用。今年5月,位于郑州的国内第七个国家超算中心获得科技部批复筹建。

中国超算四十年发展之路

毋庸置疑,超级计算机已经成为计算机产业国际竞争的标杆,它是实现科技创新的大国重器,是促进科技创新的重要信息基础设施。

今年6月,国际超算大会(ISC2019)公布了新一期全球高性能计算机(HPC)TOP500榜单,中国境内有219台超算上榜,占全球的44%,排名世界第一。这也是2017年11月以来,中国超算上榜数量连续第四次位居第一。

神威·太湖之光

中国超算,走过筚路蓝缕,终有霸榜成绩。回首中国超算发展史,研制、创新、应用发展,经历了从无到有、从跟跑到领先的四十年“超常速”发展。

上世纪70年代,美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机,在航空航天等科技领域大展身手,各国随机也着手研发超级计算机。当时,国际上对我国进行技术封锁,我国的超算研发只能完全凭借自主。

1978年,我国启动巨型计算机研制工程,由于技术基础、生产工艺等都与先进国家存在巨大差距,把计算速度提升到每秒一亿次,困难重重。

1983年, “银河-Ⅰ”巨型计算机最终研制成功,中国成为世界上少数几个能研制亿次巨型机的国家。

2010年,“天河一号”首次摘下全球超级计算机500强榜单第一名。

近十年来,我国先后成立天津、深圳、济南、长沙、广州、无锡6家国家级超算中心,国家超级计算郑州中心正在筹建中。 “天河一号”、“神威蓝光”、曙光“星云”、“天河二号”、“太湖之光”等超级计算机先后登上世界顶级超算阵容。国家超算天津中心主任刘光明介绍:“中国超算累计拿了13次世界第一”。

六大国家级超算中心:

国家超级计算天津中心

国家超级计算天津中心是2009年5月批准成立的首家国家级超级计算中心,这里不仅部署有 “天河一号”超级计算机,还肩负着我国新一代百亿亿次超算“天河三号”研发的重任,这里构建有超算中心、云计算[注]中心、电子政务中心和大数据研发环境。

在这里部署的“天河一号”超级计算机,曾位列2010年11月世界超级计算机TOP500排名第一,由国防科技大学与天津滨海新区联合研制,采用CPU和GPU相结合的异构融合计算体系结构,是我国第一个千万亿次计算能力的超级计算机系统,

国家超级计算深圳中心

国家超级计算深圳中心于2009年11月16日正式启动建设,并在2011年建成并投入运行。中心占地1.2万平方米,建筑面积4.34万平方米,其中机房楼1.2万平方米,科研楼3.14万平方米。中心变压器总容量21200KVA,由三路市电接入,同时配备由18台UPS组成的不间断电源系统和与总容量相等的备用柴油发电机组,电力持续供应保证达99.999%。

中心购置曙光6000“星云”超级计算机,世界超级计算组织实测曙光6000超级计算机运算速度为1271万亿次/秒,曾排名世界第二,双精度浮点处理性能超过了 2400万亿次/秒,系统总内存容量232TB,存储 17.2PB。主机系统所配备的各种大中型辅机设备共520多台,智能化工程设备近3000多台,20000多个模块,设置20000个信息点。

国家超级计算长沙中心

国家超级计算长沙中心于2010年10月由科技部批准组建。2014年11月,国家超级计算长沙中心在湖南大学正式运营。中心占地43.25亩,拥有超算大楼、研发大楼两栋建筑,总建筑面积约2.7万平方米。

中心主机采用国防科技大学“天河”超级计算设备,全系统峰值计算性能1372万亿次,全系统内存容量106TB,磁盘总容量1.43PB;围绕人工智能和大数据等新兴领域,建有“天河﹒天马”高性能集群系统,系统计算峰值能力超10PFlops (CPU +GPU)。

国家超级计算济南中心

国家超级计算济南中心于2011年3月正式启动建设,当年10月27日落成揭牌并对外提供计算服务。2011年10月,经国家权威机构测试,济南中心的神威蓝光超级计算机系统持续性能为0.796PFlops(PetaFlops,千万亿次浮点运算/秒),LINPACK效率为74.4%,性能功耗比超过741MFlops/W(百万次浮点运算/秒•瓦)。

2018年8月,神威E级超算原型机在国家超级计算济南中心完成部署。该原型机硬件、软件和应用三大系统中,处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件全部为国产化。数据上,神威E级超算原型机的运算能力已达到“神威·蓝光”的三倍,体积仅为后者的九分之一,能耗同比下降75%。

国家超级计算广州中心

国家超级计算广州中心坐落在广州大学城中山大学东校区,总建筑面积42332平方米(地上5层(+本站微信networkworldweixin),约32332平方米),其中机房及附属用房面积约17500平方米。中心业务主机是“天河二号”超级计算机系统,由国防科技大学研制。“天河二号”一期系统峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次、能效比每瓦特秒19亿次双精度浮点运算。天河二号拥有约17920个计算节点,每节点配备两颗Xeon E5系列12核心的中央处理器、三个Xeon Phi 57核心的协处理器(运算加速卡),总内存容量约1.4PB,全局存储总容量约12.4PB。

自2013年研制成功以来,“天河二号”在超级计算机500强排行榜上连续六次排名世界第一,成为世界超算史上第一台连续六次夺冠的超级计算机,打破超算领域世界纪录;同时在更能代表实际应用性能的HPCG排行榜上获得了自该榜单设立以来的“五连冠”。

国家超级计算无锡中心

2016年6月20日,国家超级计算无锡中心启动。国家超级计算无锡中心拥有世界上首台峰值运算性能超过每秒十亿亿次浮点运算能力的超级计算机——“神威·太湖之光”。“神威·太湖之光”超级计算机以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力,连续四次登顶全球超级计算机500强榜首。

其运算系统全面采用了由国家高性能集成电路设计中心通过自主核心技术研制的国产“申威26010”众核处理器。“神威·太湖之光”也是我国第一台全部采用国产处理器构建的世界排名第一的超级计算机。

目前,依托国家级超算中心建设,在国家和地方的协同支持下,中国超算事业发展进入了快车道。除国家力量外,当前人工智能等互联网企业出于业务需要,也投入到超算的发展建设中来。

AI有三大要素:算法、大数据和计算力。如果人工智能是一辆车,那么算法就像发动机,大数据则是燃料,而计算力就是车轮,驱动AI前进。在大数据、大模型、多任务的环境下,超算的强大计算能力可以支持人工智能的发展。

旷视CEO印奇曾在接受采访时表示,对于AI企业,算力就像当年的存储一样,无论扩展的多快,都会被消耗掉,需要不断去投入。未来的算力还需要更多,因此当前诸多人工智能企业已经或计划开始在全国多地建设人工智能超算平台。

工信部提出,我国将以应用为导向,突破大数据关键技术,特别是加快高性能计算、大数据计算系统等能力提升。可以预见,随着我国超算产业的发展,势必将带动我国科技领域及大数据、人工智能等技术的研发进步,让计算力向更多行业应用“赋能”,推动经济发展。

参考资料

1.云计算:(Cloud Computing)描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算是继1980年代大型计算机到...详情>>

2.大数据:(Big Data),研究机构Gartner给出了这样的定义。“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。 ...详情>>

[责任编辑:王秉鸿 wang_binghong@cnw.com.cn]