天河一號-概述

天河一號是由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制成功

天河一號是由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制成功，在中國高性能計(jì)算機(jī)TOP100組織公布的2009年度前100強(qiáng)排名中，天河一號高居榜首，天河一號的誕生，是中國戰(zhàn)略高技術(shù)和大型基礎(chǔ)科技裝備研制領(lǐng)域取得的又一重大創(chuàng)新成果，實(shí)現(xiàn)了中國自主研制超級計(jì)算機(jī)能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使中國成為繼美國之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的國家。

天河一號-課題背景

天河一號在科技部的領(lǐng)導(dǎo)支持下，通過與天津市濱海新區(qū)密切合作，由國防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院承擔(dān)的國家863計(jì)劃“千萬億次高效能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制”課題的重大成果。該系統(tǒng)突破了多陣列可配置協(xié)同并行體系結(jié)構(gòu)、高速率可擴(kuò)展互連通信、高效異構(gòu)協(xié)同計(jì)算、基于隔離的安全控制、虛擬化的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算支撐、多層次的大規(guī)模系統(tǒng)容錯(cuò)、系統(tǒng)能耗綜合控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)峰值性能達(dá)每秒1206萬億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，內(nèi)存總?cè)萘?8TB，點(diǎn)點(diǎn)通信帶寬每秒40Gb，共享磁盤容量為1PB，具有高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點(diǎn)，綜合技術(shù)水平進(jìn)入世界前列。

天河一號-重要意義

天河一號

天河一號超級計(jì)算機(jī)是世界高新技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是體現(xiàn)科技競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志。各大國均將其視為國家科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)設(shè)施，投入巨資進(jìn)行研制開發(fā)。中國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成功問世，是中國高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的又一重大突破，是國家和軍隊(duì)信息化建設(shè)的又一重要成果，為解決中國經(jīng)濟(jì)、科技等領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)性問題提供了重要手段，對提升綜合國力具有重要戰(zhàn)略意義。

天河一號-適用領(lǐng)域

1、天河一號適用于大規(guī)?？茖W(xué)與工程計(jì)算。國防科大正與天津?yàn)I海新區(qū)密切合作，將“天河一號”廣泛應(yīng)用于石油勘探數(shù)據(jù)處理、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、資源勘測和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理、金融工程數(shù)據(jù)分析、氣象預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測、海洋環(huán)境數(shù)值模擬、短臨地震預(yù)報(bào)、新材料開發(fā)和設(shè)計(jì)、土木工程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等方面。

2、天河一號作為天津?yàn)I海新區(qū)和國防科大共同建設(shè)的國家超級計(jì)算天津中心的業(yè)務(wù)主機(jī)，面向社會開放，實(shí)現(xiàn)資源共享，為國內(nèi)外提供超級計(jì)算服務(wù)，同時(shí)帶動高科技服務(wù)產(chǎn)業(yè)和高端信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，著力打造高新科技服務(wù)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、人才聚集培養(yǎng)三個(gè)平臺，為經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展提供高科技支撐。

天河一號-運(yùn)算速度

中國國防科技大學(xué)公布了新研制成功的中國運(yùn)算速度最快的超級計(jì)算機(jī)，每秒峰值運(yùn)算速度逾千萬億次，可與目前世界上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)比肩。天河一號一天的計(jì)算量相當(dāng)于一臺主流個(gè)人電腦不間斷地計(jì)算160年。這套重155噸的先進(jìn)系統(tǒng)，由103個(gè)冰箱大小的銀灰色機(jī)柜組成，占地面積約1000平方米。它耗資6億元，由中國高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃和天津?yàn)I海新區(qū)共同資助。

超級計(jì)算機(jī)被用來完成普通PC和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題。天河一號將主要用于石油勘探、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、新材料開發(fā)等領(lǐng)域。憑借著每秒1.206千萬億次的峰值速度和563.1萬億次的Linpack實(shí)測速度(國際公認(rèn)的超級計(jì)算機(jī)性能衡量標(biāo)準(zhǔn))，天河一號在剛剛發(fā)布的中國超級計(jì)算機(jī)100強(qiáng)中排名第一。它已被提名參加2009年11月的世界超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排名。參照半年前的世界排名，它可居第四。

天河一號-存儲容量

天河一號裝有6144個(gè)英特爾CPU和5120個(gè)AMD公司的GPU

天河一號是200多名計(jì)算機(jī)專家耗時(shí)兩年研制成功的，天河一號現(xiàn)在國防科大繼續(xù)調(diào)試，并將在2010年底前安裝在國家超級計(jì)算天津中心。天河一號裝有6144個(gè)英特爾CPU和5120個(gè)AMD公司的GPU，它的存儲量相當(dāng)于4個(gè)藏書量為2700萬冊的中國國家圖書館之和。世界上的超級計(jì)算機(jī)還很少使用CPU加GPU的體系結(jié)構(gòu)。GPU是圖形處理器，扮演加速器的作用，它加快了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，卻降低了功耗和成本。

天河一號在天津安裝后將增加中國制造的芯片，而實(shí)測速度也將提高到800萬億次以上。雖然“天河一號”每年的電費(fèi)可高達(dá)1800萬元，但根據(jù)6月國際超級計(jì)算機(jī)能效排名，它依然算得上世界上最環(huán)保的5臺超級計(jì)算機(jī)之一。 在世界超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)6月排名榜中，美國占291席，歐洲占145席，亞洲占49席。前10名都是美國的產(chǎn)品。中國大陸有20臺超級計(jì)算機(jī)進(jìn)入這個(gè)榜單，但它們的核心中央處理器都靠進(jìn)口。另一個(gè)有能力的制造商曙光公司也在研制自己的千萬億次超級計(jì)算機(jī)，計(jì)劃于2010年推出。

天河一號-研制基地

國防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院是中國高性能計(jì)算機(jī)研制的重要基地，被中央軍委授予“科技攻關(guān)先鋒”榮譽(yù)稱號。他們始終緊貼國家和軍隊(duì)重大戰(zhàn)略需求，研制成功的“銀河”系列高性能計(jì)算機(jī)在國家和國防建設(shè)的關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為強(qiáng)軍興國作出了突出貢獻(xiàn)。參加研制的廣大科技人員表示，要進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)胡錦濤總書記關(guān)于提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家的一系列重要論述，以攀登世界科技高峰的信心和勇氣，大力弘揚(yáng)“銀河精神”，團(tuán)結(jié)協(xié)作，頑強(qiáng)拼搏，在更高起點(diǎn)上推進(jìn)中國高性能計(jì)算機(jī)事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

天河一號-自主創(chuàng)新

天河一號是由200多名平均年齡36歲的科研人員

自主創(chuàng)新的關(guān)鍵在于突破核心技術(shù)，世界超級計(jì)算機(jī)的發(fā)展表明，計(jì)算能力每提高一個(gè)量級，都需要體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和一系列關(guān)鍵技術(shù)的新突破。天河一號的研制中，科研人員突破了7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，采用了全新的技術(shù)路線，從而實(shí)現(xiàn)了最佳的系統(tǒng)能效。這一實(shí)踐告訴我們，核心技術(shù)是創(chuàng)新能力的靈魂，誰掌握了核心技術(shù)，誰就獲得了整體技術(shù)進(jìn)步的優(yōu)先權(quán)。作為世界高新技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，超級計(jì)算機(jī)是體現(xiàn)一個(gè)國家科技競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志之一?？蒲腥藛T以瞄準(zhǔn)國家重大戰(zhàn)略需求為己任，用千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成功，續(xù)寫了“銀河”事業(yè)新的輝煌。胸懷祖國、團(tuán)結(jié)協(xié)作、志在高峰、奮勇拼搏的銀河精神已經(jīng)與“兩彈一星精神”“載人航天精神”等一起，成為中華民族偉大復(fù)興征程中不竭的前進(jìn)動力。

自主創(chuàng)新的引擎在于可持續(xù)發(fā)展的人才團(tuán)隊(duì)。200多名平均年齡36歲的科研人員，組成了“天河一號”的骨干。在科學(xué)的人才機(jī)制推動下，人才的智力優(yōu)勢和團(tuán)隊(duì)的整體攻關(guān)優(yōu)勢得到了充分的發(fā)揮。一批批極富創(chuàng)造力的人才，永遠(yuǎn)是我國高科技事業(yè)最寶貴的財(cái)富。自主創(chuàng)新的加速器來自開放的心態(tài)。實(shí)事求是地借鑒國際上成熟的技術(shù)、與潛在用戶共同修訂數(shù)據(jù)、積極推進(jìn)技術(shù)民用化，“天河一號”的研制成功，離不開一個(gè)開放合作的環(huán)境。投入使用后，“天河一號”將為國內(nèi)外用戶提供高性能計(jì)算服務(wù)，“中國速度”愿為全人類的發(fā)展不斷加速。

天河一號-投入運(yùn)營 中國第一臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——“天河一號”一期機(jī)柜設(shè)備，[1]在天津?yàn)I海新區(qū)服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園國家超級計(jì)算機(jī)天津中心完成系統(tǒng)安裝，已進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)測試階段，2010年元旦之后將正式投入運(yùn)營。 據(jù)介紹，此次完成安裝的系統(tǒng)是國家超級計(jì)算機(jī)天津中心業(yè)務(wù)主機(jī)“天河一號”的小系統(tǒng)，由計(jì)算分系統(tǒng)、存儲分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)等組成，全系統(tǒng)峰值性能達(dá)到每秒100萬億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算。

天河一號-排行榜 國際TOP500組織發(fā)布的第34屆全球超級計(jì)算機(jī)前500強(qiáng)排行榜單上，中國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)“天河一號”雄居全球第五、亞洲第一。 [2]

天河一號-完成安裝部署 2010年10月16日，由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的我國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——“天河一號”，在國家超級計(jì)算天津中心完成安裝部署，系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后將面向社會提供超級計(jì)算服務(wù)。這標(biāo)志著我國擁有了首個(gè)具有千萬億次計(jì)算能力的超算中心，將為科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入強(qiáng)大的動力。