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走近神秘超级计算机：国家超级计算济南中心
走近神秘超级计算机：国家超级计算济南中心
济南齐鲁软件园。穿过齐鲁软件园办公大楼的一个长廊，就进入了日揭牌的中国国家超级计算济南中心。
　　主持人：不仅是中国将知识产权战略上升为国家战略，世界上一些国家也将知识产权战略作为国家的一项长期发展战略。早在1979年，美国政府就提出“要采取独自的政策提高国家的竞争力，振奋企业精神。”日前，中国国内首台全部采用国产ＣＰＵ和系统软件构建的千万亿次计算机系统在山东济南揭幕，这一系统全机装配８７０４片由中国自主研发的“申威１６００”处理器，使中国成为继美国、日本之后能够采用自主ＣＰＵ构建千万亿次计算机的国家。
　　解说：穿过齐鲁软件园办公大楼的一个长廊，就进入了刚刚揭牌的中国国家超级计算济南中心。这里装配的神威蓝光计算机系统，是中国首台全部采用国产ＣＰＵ和系统软件构建的千万亿次计算机系统。它的建成，标志着中国成为继美国、日本之后能够采用自主ＣＰＵ构建千万亿次计算机的国家。
　　整洁与安静是中心给人的第一印象。庞大的计算机单独占据了一个大的房间，几名工作人员坐在一墙之隔的房间外，通过显示器监控计算机的运行状态。如果你以为这些工作人员是在对计算机进行操作和数据处理，那就错了。
　　同期：国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
　　咱们这个机房应用人员，实际上相当于咱们这个神威蓝光超级计算机的一个保姆。主要负责它的运行、维护，还有对一些芯片还有一些坏节点的更换，这些工作。
　　解说：穿过一道玻璃门，记者来到机房内。从外观上看，神威蓝光计算机系统更像是一组黑色大衣柜。没有显示屏，９台近３米高的机柜围绕成一个圆。潘景山告诉记者，这台神威蓝光计算机系统占地约８０平方米，由国家并行计算机工程技术研究中心研制，系统采用万万亿次架构，全机装配８７０４片由国家高性能集成电路（上海）设计中心自主研发的“申威１６００”处理器。
　　同期：国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
　　实际上，咱们国产超级计算机的组装密度的是每个机柜是１０２４个ＣＰＵ，每个ＣＰＵ是１６个核心，这样就接近１５０００多个核心吧大概。现在咱整个的组装密度在国际上是处在前两名这个位置上。（这台计算机系统的计算能力）大概相当于２０万台服务器的计算能力。
　　解说：“神威”系统运算速度在国内位居第二，它的理论峰值计算速度大约是美国最快的计算机——“美洲虎”超级计算机的７４％。此外，与以往的计算机系统多用风冷或水风热换的散热系统不同，“神威”系统创新地运用了水冷散热系统，这样使得“神威”功耗极低，只有１兆瓦，而“美洲虎”约为７兆瓦。
　　同期：国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
　　这个脚下就是咱们的水冷通道，咱这个机器在国内采用的技术是唯一的一台纯水冷的技术，现在在国际上也处于领先的地位。它采用的是板张的水冷技术，那种方式，它的节能效率是非常得高。进柜的是冷水，在主板之间流动的也是冷水，冷水经过预热出来以后，比进水温度要高两三度，这样来实现整个ＣＰＵ，内存、元器件的一个冷却。
　　解说：作为中国科技部规划的三个千万亿次超级计算中心之一，济南中心由山东省科学院建设、运营和维护，今年３月开始建设，１０月底建成并投入运行，投资６亿元。
　　梳理近两年有关各国在超级计算机系统领域的报道，记者发现，美国、日本、中国等都在投入巨资，研制开发超级计算机系统。每年２次的世界超级计算机排名竞争可以用白热化来形容。
　　同期：国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
　　实际上一个国家的计算能力越强，超级计算机的发展水平，包括研制水平越高，它就代表在环境保护、在气候变化，在一些大的自然灾害，包括一些公共的事件，就是国际上一些公共事件的发生，都代表了它对整个事件发生的一个话语权。因为你的计算机在世界上处于先进水平，那么其他的国家它会相信你的结果。
　　解说：究竟超级计算中心、超级计算机能做些什么呢？潘景山以“神威”目前与科研单位合作协议为例，给记者做了解释。他说，１０年前日本的地球模拟器曾控制了世界海洋科学研究，它依托超级计算机，能模拟世界任何一片海域的情况。如今，济南中心装配的神威蓝光计算机系统能模拟地球表面任何一处海洋０．０５度（海洋研究对地球经纬度间隔划分单位）区域内的情况，深度可达５５００米，并将其进行６０层的立体细化模拟。　
　　此外，潘景山举例说，美国上世纪９０年代曾提出不再进行核爆炸试验，因为通过超级计算机就能模拟整个核爆的全过程。目前，超级计算机在航空航天、药物研究、气候变化、动漫渲染、金融风险分析等方面，都能发挥巨大作用。
　　同期：国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
　　包括浒苔的自然灾害，包括海洋的一个自然灾害，还包括一些油气的勘探，比如说溢油事件，假设这个溢油事件发生了，怎么去寻找哪个溢油点，另外我怎么来评价这些油对整个这个区域的海洋的一个生态的污染，造成多大的灾害，都是通过海洋动力学模拟软件进行模拟的。
　　解说：中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将千万亿次高效能计算机研制列入优先主题，科技部明确提出要掌握千万亿次高效能计算机研制的关键技术，并将“高效能计算机及网格服务环境”列为“十一五”８６３重大项目。目前，中国已经建成天津、深圳、济南三个千万亿次超级计算中心。
　　新华社记者冯媛媛、赵大勇济南报道。
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来源：CNC中国电视网
齐鲁软件园大门
<font STYLE="FonT-siZe: 22px" COLOR="#FF年10月27日，在国家超级计算济南中心，一名媒体记者在拍摄神威蓝光计算机系统的数据存储系统。
<font STYLE="FonT-siZe: 22px" COLOR="#FF年10月27日，在国家超级计算济南中心，工作人员的身影映在神威蓝光计算机系统主机室的玻璃上。
山东省科学院计算中心、国家超级计算济南中心主任助理　潘景山
国家超级计算济南中心业务名头挂在山东信息通信技术研究院。超级计算为七大平台之一。
&&&&山东信息通信研究院工作汇报片视频&
山东省科学院计算中心、国家超级计算济南中心主任：
这是我们的挑战，也是我们的机遇
　　“对山东省科学院计算中心来说，这是一种信任，也是一种压力，它激励我们去做得更好。”10月25日，国家超级计算济南中心揭幕仪式筹备正酣，在接受本报记者采访的20分钟时间里，顾卫东接了不下五个电话。
　　山东省科学院计算中心、国家超级计算济南中心主任的双重身份，让他在此刻变成了最忙碌的人。他直言，“信任”与“压力”是自己此时的心情。
　　国家超级计算济南中心是科技部批准成立的全国三个千万亿次超级计算中心之一，而且也是国内首台全部采用国产CPU和系统软件构建的千万亿次计算机系统，山东省科学院计算中心（下称山东计算中心）负责建设、管理和运营该中心，这在国内是从未有过的尝试。还好，在顾卫东看来，作为国内最大的计算中心之一，1976年建立的山东省科学院计算中心有这个实力，“我们做好了准备”。
　　谈超算中心落户：这是对我们的信任
　　“国家部委和省领导拍板，让山东计算中心负责建设、管理和运营超算中心，这是对我们的信任。”顾卫东说。实际上，作为山东省成立最早的从事计算机技术研究的公益性科研机构，山东计算中心也有这个实力。
　　该中心自成立以来，坚持以科研为中心，以提高自主创新能力为主攻方向，研发有自主知识产权、有实际应用价值的高水平科研成果，着力突破制约经济社会发展的关键领域、关键技术难题。该中心自2006年以来先后承担或参与国家级科研项目22项、省部级科研项目80余项；荣获各类科技奖励11项，其中山东省科技进步一等奖1项、二等奖3项；发表各类索引论文60余篇；出版专著2部、发布国家标准13部、地方标准5部；获得专利、著作权85项。
　　同时，山东计算中心先后成立了“山东省云计算与数据灾备中心”“山东省计算机网络质量监督检验站”“山东省软件评测中心”“山东省涉密计算机网络测评中心”“山东计算机司法鉴定所”“山东省两化融合中心”等公益性服务机构，以公正的第三方立场配合政府、面向社会开展公益性服务。中心每年为400余家政府机构、企事业单位提供科研、咨询或评估服务，创造了显著的经济效益和社会效益。
　　谈科研方向与应用：我们就是瞄准行业需求
　　“我们就是瞄准行业需求”，顾卫东说。信息技术发展日新月异，计算中心根据自身定位，结合国家、山东省经济和社会发展需求，密切关注国内外信息技术的发展热点和根本科学问题，快速地在信息安全、无线通信、信息处理、软件工程、数控技术等领域实现重点突破，找准了科研切入点，明确了科研定位。经过努力，在高性能与云计算、计算机取证技术、无线传感网定位技术、软件测试技术与标准、语音通信压缩技术领域处于优势地位。
　　基于多年的科研成果，山东省计算中心扎根计算机行业应用，在水资源控制和管理、交通、税务、电力、医疗卫生、公共安全等领域开发出了一系列具有自主产权的软硬件产品。同时基于山东省云计算与数据灾备中心，以云服务的模式，为质检、烟草、中小企业网、区域健康医疗、食品安全、装备制造等行业提供综合信息化服务。
　　谈人才与合作：人才有一分才能就有十分舞台
　　之所以成为国内最好的计算中心之一，在顾卫东看来，“就是人才”。相比兄弟省市二三十人的科研队伍，山东计算中心的高层次人才可达一百多人，这其中还不算下属企业的人才。
　　“人才一分才能就有十分舞台”，顾卫东如此表述中心的用人理念。数据表明，目前该中心有泰山学者3名；省级突出贡献专家、享受政府津贴人员2名；副高以上专业技术职务人员40人；研究生导师10人；博士及在读博士20人，硕士92人；外聘学术带头人7人，这支年龄结构合理、专业技术水平高、综合素质强的科研队伍是计算中心赖以发展前进的人才保障。
　　坚持“走出去，请进来”的思路。中心进一步加强与国内外知名研究机构的交流与合作，逐步建立起实质性互补合作机制。与国内中科院软件所、微系统所、沈阳计算所等科研机构，以及北京大学、清华大学、北京航空航天大学、北京邮电大学等大学建立起合作关系；与美国马萨诸塞大学罗威尔分校、澳大利亚国立大学、德国费劳恩霍夫协会、白俄罗斯国立科技大学等国外大学和研究机构建立起了实质性的合作联系。
探秘济南的超级计算机 来源:
齐鲁晚报(济南)　记者廖雯颖
2日，国家超级计算济南中心正式揭牌。这一中心的“神威”系统是国内首台全部国产的千万亿次超级计算机系统，标志着我国成为继美国、日本之后第三个能够采用自主研发CPU构建千万亿次计算机的国家。
　　这个超级计算中心是啥模样？跟山东的老百姓有啥关系？本报记者走进超级计算济南中心，为您揭开它的神秘面纱。
　　过去只能一个区一个区预报，现在(用超级计算机)预报的范围已经缩小到3平方公里。要爬千佛山，山顶和山下可以得到不同的天气预报。
　　如果按现有的元件构建千万亿级超级计算机，每年大约要消耗一个中型核电站的发电量，但“神威”功耗极低，只有1兆瓦，美国最快的超级计算机“美洲豹”则为7兆瓦。
　　说本领运算速度全国第二，或进世界前二十
　　说到“超级计算中心”，看过不少美国大片的人脑海中也许会浮现这样一幅画面：冰冷的巨大机器群，屏幕上一串串数字，穿着白大褂的科技工作者们面容冷肃，急促的敲击键盘和按钮的声音此起彼伏。
　　11月1日上午，记者走进位于济南高新区的国家超级计算济南中心，却发现并非如此。安静、清洁是第一印象。庞大的计算机单独占据了一个大机室，十几名工作人员坐在与计算机隔着玻璃的房间，通过显示器监控计算机的运行状态。
　　工作人员介绍，为了维护计算机高效运作，机室内必须长期保持45%的湿度和21&#8451;～23&#8451;的温度，对清洁度也有很高的要求。
　　没有电脑显示屏，9台近3米高的机柜围绕成一个圆，乍看之下，名为“神威蓝光”的黑色庞然大物更像是摆成一圈的大柜子。
　　打开柜门，一个个黑色的方格亮着蓝灯，显示电源接通。“神威蓝光”没有丝毫声响，只有房间一侧的降温设备发出低沉的声音。
　　“神威蓝光”超级计算机的CPU共有8704片微处理器，139000多个核，肉眼所见的每个黑格就是由16片微处理器集成。主存储器容量150TB，相当于6个国家图书馆藏书量。
　　“神威每秒峰值运算可达1.07千万亿次，比20万台普通笔记本同时运算还要快，因此能计算普通计算机所无法完成的大型复杂课题。”计算中心的研究员潘景山说。
　　据悉，“神威”系统运算速度在国内位居第二，在世界最快超级计算机榜单或进前二十。国内运算速度最快的是国家超级计算天津中心使用的“天河一号”，它在世界可排第二。
　　谈作用天气预报从需6个小时到仅需半小时
　　作为科技部规划的三个千万亿次超级计算中心之一(另两个为天津和深圳)，济南中心由山东省科学院建设、运营和维护，2011年3月开始建设，2011年10月底启用，投资6亿元，其中山东省出资4亿元。
　　“老百姓可能会有疑问，政府投资这么多钱，超级计算中心究竟能干什么？”国家超算济南中心主任顾卫东说，高性能计算机的研制和应用水平是一个国家科技水平和综合国力的重要标志。“美国上世纪90年代曾提出不再进行核爆炸试验，因为通过超级计算机就能模拟整个核爆的全过程。”
　　实际生活中，超级计算机在航空航天、药物研究、石油勘探、气候变化、动漫渲染、金融风险分析等方面都能发挥巨大作用。
　　潘景山介绍，计算中心和省内气象部门的合作已经开始。依托超级计算机火箭级的运算速度，新的天气预报系统大大提高了预报的时效和精度。
　　“打个比方，以前需要6个小时的预测，现在只需要半小时。过去只能一个区一个区预报，现在预报的范围已经缩小到3平方公里。要爬千佛山，山顶和山下可以得到不同的天气预报。”
　　同时，超算中心也已开展与国家海洋局第一海洋研究所的合作。潘景山举了日本海洋研究的例子。“10年前日本的地球模拟器曾控制了世界海洋科学研究，它依托超级计算机，能模拟世界任何一片海域的情况。”
　　而现在，“神威”能模拟地球表面任何一处海洋0.05度(海洋研究对地球经纬度间隔划分单位)区域内的情况，深度可达5500米，并将其进行60层的立体细化模拟。
　　此外，超算中心还为山东重大新药创制平台服务中心提供药物筛选技术服务，和青岛农业大学共同打造我省第一部3D立体动画大片《崂山道士》等。
　　算花销
“节能标兵”每年消耗2000万元电费
　　“神威”尤为引人注目的是它世界领先的散热系统。如果按照现有的元件构建千万亿级超级计算机，每年大约要消耗一个中型核电站的发电量。但“神威”功耗极低，只有1兆瓦。美国最快的超级计算机“美洲豹”约为7兆瓦，我国的“天河一号”也接近4兆瓦。
　　“神威”创新地运用了水冷散热系统，“就像三明治的夹心一样，一块水冷板被紧紧地夹在两块CPU板中间，无缝同步散热，尽管CPU在高速运行，但你听不到任何噪音。”顾卫东打了一个形象比喻。而以往的超级计算机多用风冷散热系统，大大增加了耗能量。
　　“神威的性能功耗比是741MFlops/w。这个数据什么意思？一瓦的电灯泡亮一秒的电量，神威能进行7.41亿次浮点运算。”
　　为了保障超级计算机安全运行，计算中心采取双路供电，两个供电站双电源供电。但因为绿色节能的散热设计，这台超级计算机每年只需要约2000万元的电费。
千万亿次计算机 中国 山东省科学院院长 王英龙
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超级计算机将供民众体验：一天24元你也能用
“天河二号”超级计算机。新快报记者 陈昆仑/摄
　　连续三次蝉联桂冠的超级计算机将走亲民路线
　　■新快报记者 郭晓燕
　　在“天河二号”一排排高大的机柜里，一共装有32000颗主CPU和48000个协处理器，共300多万个计算核心，自落户广州以来，它一直以如此惊人的运算速度在工作。
　　从上周四开始，这个“超级大脑”开始进入全面升级期，一条条“飞龙”陆续进入休憩期，为了保证用户不受影响，将始终有一条“飞龙”为“把守”，这种状态最多持续到8月底或9月初。全新的天河二号的计算速度将达到每秒10亿亿次，科学家2013年底曾经预测这个速度原本要到2015年才能实现，但是就像谁也无法预测超级计算机的极限速度一样，谁也想不到它的进步会如此之快。
　　更让人惊喜的是如此高精尖的科技巨作，未来将走亲民路线，也许一天只需要花费24元，你就可以完成一次私人制造，也许是一只杯子，也许是一张沙发，如果你足够牛，这里欢迎你打造一套“钢铁侠”盔甲。
　　超级电脑“世界500强”中国拥有了76台，且占据了第一位
　　在普通人看来，要提升计算机的计算能力，似乎只要把很多个中央处理器(CPU)“绑”起来就行了。就好像要比10个人的小组工作快10倍，只要找100个人来就可以了一样。但在计算机的研发中，这一过程却复杂得多。但中国科学家只花了4年的时间，就把超级计算机的速度从每秒运算速度相当于全国13亿人连续计算88年的数据提升到了相当于全国13亿人连续计算1000年的数据。
　　事实上，在超级计算机领域，美国的领先优势非常明显：在超级电脑“世界500强”排名中，美国占了三分之一，整个欧洲也有80台超级计算机上榜。
　　不过，从2009年开始，来自中国的超级计算机已经逐渐崭露头角，目前上榜有76台，且占据了第一位和第12位。
　　牛津超级计算中心的主任乔?洛克利博士在接受采访时曾评价。虽然中国超级计算机研究的起步比较晚，但这刚好提供了一个“很高的起点”：不需要浪费资源去解决一些发展初期所要面对的瓶颈和难题。美国早在1990年就提出了制造千万亿次级巨型计算机，但直到2009年，这一目标才得以实现。几个月之后，中国的计算机就达到了同样的目标。
　　袁学锋认同乔?洛克利的说法，高起点的确加速了中国超级计算机的进程。但他认为事实上中国一直不缺乏这方面的技术与人才，早在上世纪五六十年代就拥有计算机的中国在这方面的发展原来可以更快一些，只是因为基础工业的原因，“我们的芯片跟不上，所以这方面才滞后了，所以全球经济一体化也是加速进程的一个重要原因。”
　　“只是全世界计算机的发展非常快，一年的时间就可能什么都变了。”袁学锋说，“真正重要的还是把它们推广应用，产生实际的效益。”
　　精准天气预报、研发药物等，“天河”系列主要针对民用市场
　　与“银河”系列计算机的定位不同，“天河”系列的超级计算机主要针对民用市场。2013年6月研制成功后，在国防科技大学呆了仅仅三个月就匆匆运往广州，从装机、调试到设备正式运行赶在今年4月1日正式启用，“大家都很着急，希望‘天河二号’能尽快投入使用”，袁学锋说，以至于广州超级计算机中心的办公大楼里除了两间会议室装修完毕外，所有的办公室都是临时搭建的，甚至一些技术人员的组建也尚未完成，但这并不影响“超级大脑”帮助我们作出更精准的天气预报、设计更安全的汽车，或者研发更有效的药物等，它正在从各个方面直接影响着我们每一个人的生活。
　　从4月1日至6月中旬，“天河二号”已经收获了来自全国各地的120多位客户，华大基因、广东工业研究院、北京大学、中核集团中国原子能科学研究院、英特尔(中国)有限公司、浪潮集团、华强文化科技集团、中国科学院计算机网络信息中心等高大上的企业都在其中。
　　汽车研发机构使用它进行反复穆尼安全碰撞试验，减少设计误差，提高汽车的质量和安全性能，也就说原本要使用20台奥迪车碰撞的试验，现在也许只需要使用两到三台就能达到最高标准；制药企业使用它药物研发中对所有可能的分子组合进行高速测试，从而筛选出十几种甚至几十种药物进行实验。超级计算机出现之前，开发一种新药要经过原理研究、动物实验、志愿者实验等步骤，很多东西需要在现实中大量地、反复地试验，整个研制周期往往长达十余年，其耗费的时间与精力可能不亚于登月工程。如今，很多基础性的实验和计算工作可以通过超级计算机模拟完成，研制周期可以大大缩减，一种新药三到五年就能研制出来。而且，大量小白鼠也不用牺牲了。动漫企业甚至影视公司未来都将是“天河二号”的常客，因为随着4K电视的普及，对影视、动画等的精度要求都将更高，普通的计算机渲染根本无法达到。一些金融机构也可以使用它对股票期货的投资进行详细模拟计算，从而将行动建议精确到“几分几秒出手”。
　　袁学锋说，实际上，“天河二号”就是在创造一个和物理世界完全一样的虚拟数字世界，就好像美国大片中《机械战警》正在进行测试时的场景一样，通过和物理世界完全一样的虚拟数字世界去测试它的速度与反应。
　　未来你也可以和“天河二号”亲密接触，只要得到超级计算中心的授权
　　此前有科学家认为，像“天河一号”这样的千万亿次级超级计算机，由于CPU之间的相互协调需要大量能耗，普通的程序未必能体现出它的“强大能力”：“要充分发挥它的优势，所需要的计算量一定要具有相当规模，否则就是‘大炮打蚊子’了。”这是否意味着那么无论运算速度还是性能都比“天河一号”强大很多的“天河二号”也不应该是普通玩家的“菜”？
　　对此袁学锋并不赞同。他一直强调，“天河二号”的使用也并不局限在广州地区。事实上，它还提供了24小时的网络远程应用服务。人们可以在得到超级计算中心的授权之后，从自己的电脑通过互联网连接到“天河二号”，上传自己的程序，下载运算数据，从而“使有兴趣的大、中学生也可以进行课题研究”。
　　只是目前来看，使用超级计算机仍然有门槛，非专业人士进入比较困难，在袁学锋畅想的未来中，超级计算机绝不仅仅是技术玩家的专利。
　　对于酷爱科幻电影的袁学锋而言，“天河二号”的开局让他满意，但远不满足。在众多超级英雄中，他最看好小罗伯特?唐尼所饰演的钢铁侠，那个用手指在屏幕上指指点点然后设计出一套又一套帅气盔甲的超级英雄也是他个人的目标，只是目前尚未实现，他希望能有更多民间高手能一起来实现。
　　在英国曼彻斯特大学做科研时，袁学锋就开始接触3D打印，他会把一些虚拟数据利用3D打印出来做科学研究，但他发现他的学生有时会用这些仪器打印私人自制的钥匙扣、杯子等，从那时起，他就开始有了这个想法，“天河二号”不仅仅是只会做运算，还会配有3D打印等“一条龙”设施。
　　至于费用方面，每天满负荷运行要花费30万元电费的“天河二号”是否普通人也能用得起？袁学锋算了一笔账，按10核/小时一块钱算，普通用户如果使用一天也才24块，价格甚至比一天使用个人电脑的费用还要低。当然这要视乎你要运算的程序而言，如果是一套钢铁侠盔甲，那就得“土豪价”了。
　　未来或成为政府决策的有力助手
　　作为世界上最快的“超级大脑”，“天河二号”还和时下最火热的大数据发生了联系，它其中一个重要组成部分是大数据的建立与收集。
　　目前是数据收集阶段，主要集中在政务、医疗、教育等方面，已和广东省电子政务协会对接，马上要借助超算的力量建立一个经济运行仿生中心，“能对区域经济和产业经济发展提供预测、预警，特别是政府、某个行业在进行经济政策的调整和投入时，能够预先进行一些经济运行的总分析和模拟预测，为政府决策提供有力的支持。”
　　袁学锋说以前这些数据都是人力在收集和分析，“天河二号”的进入将彻底改变这样的状态，目前他们正在组建专门的分析人才队伍，相信未来很多政府的决策都将需要“天河二号”的帮助。
　　就像爱因斯坦的大脑推动了科学的进步一样，“天河二号”作为世界上最快的“大脑”，正在从方方面面帮助我们将生活变得更加美好。
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看过本文的人还看过全国产化超级计算机&神威·太湖之光&运算速度夺全球第一中国芯，显神威系统开机1分钟，需全球72亿人用计算器算32年来源：人民日报
王伟健 喻思娈 蒋芳 蔡玉高　　6月20日，德国法兰克福国际超算大会（ISC）公布了新一期全球超级计算机TOP500榜单，由国家并行计算机工程技术研究中心研制的&神威·太湖之光&以超第二名近三倍的运算速度夺得第一。更令人振奋的是，该套系统实现了包括处理器在内的所有核心部件全国产化。　　超级计算机新霸主运算速度到底有多快？全国产化意味着什么概念，中国超算是否已经迈上世界之巅？记者走进负责该系统运营和维护的国家超级计算无锡中心，为你揭开&神威·太湖之光&的神秘面纱。到底有多快共有40960块处理器，性能相当于200多万台普通电脑　　系统的峰值性能125.436PFlops，世界第一；　　持续性能93.015PFlops，世界第一；　　性能功耗比6051MFlops/W，还是世界第一。　　国际超算大会上传来的消息光看数据让人不明就里。　　&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。　　走进国家超级计算无锡中心，1000平方米的房间内，记者看到了&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。　　致力超算研究的意义不仅仅是&速度战&，更重要的是赢得&应用战&。　　国家超级计算无锡中心副主任付昊桓介绍，依托&神威·太湖之光&，以清华大学为主体的科研团队首次实现了百万核规模的全球10公里高分辨率地球系统数值模拟，这一成果将全面提高我国应对极端气候和自然灾害的减灾防灾能力；国家计算流体力学实验室对&天宫一号&返回路径的数值模拟结果令人振奋，将为&天宫一号&顺利回家提供精确预测；上海药物所开展的药物筛选和疾病机理研究，短短两周就完成常规需要10个月的计算，大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的药物设计进度……　　此外，&神威·太湖之光&还在绿色节能方面取得突破。杨广文说，过去超级计算机的用电量堪比一个中小城市，业界因此把能效比作为衡量其先进性的重要指标。&从低功耗、高集成度的处理器设计，到高速高密度的工程实现技术；从世界领先的高效水冷技术，到软硬件协同、智能化的功耗控制方法，‘神威·太湖之光’实现了层次化、全方位的绿色节能。&究竟有多难从&玻璃房&到&限售&，25平方厘米的中国芯打破30年技术封锁　　30年前，中国的超级计算机用户有一个神秘的&玻璃房&：美国人把一台超级计算机卖给中国，用不透明的玻璃包裹得严严实实，中国技术人员没有授权不得入内。　　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至今记得这个中国土地上的&技术飞地&。&全国只有几个有授权的科学家能够进入玻璃房，而且是在美国人的监视下，一旦程序运行完，机器立即被锁回玻璃房。那个所谓的超算速度，在今天看来充其量是一台高性能电脑，但对于当时的中国来说，却是一个难以企及的高峰。&　　上世纪80年代，我国已逐步迈入独立设计和制造巨型机的国家之列，但却因核心处理器等关键部件与技术的短板只能受制于人，直接导致了我国虽是国外超级计算机&大买家&，却无法拥有匹配的&议价权&。　　步入&十二五&，在国家863项目重点支持下，我国超级计算发展不断取得突破。&天河二号&问鼎&六连冠&的同时，在全球超级计算机500强榜单上，中国制造的名单正越来越长，这引起了美国的警惕。2015年4月，美国政府宣布，把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单，目的就在于通过限售，锁死中国超算快速发展的脚步。　　正是这种封锁带来的激励，让我国下大力气研发全国产化的&神威&系列超级计算机，直至此次登顶国际榜单。　　由此，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。　　中科院计算所研究员、并行计算专家张云泉表示，与&天河二号&使用英特尔芯片不一样，&神威·太湖之光&是首次完全用&中国芯&制造的中国最强大的超级计算机。国际TOP500组织在一份声明中写道：&中国在国际TOP500组织第四十七期榜单上保持第一名的位置，凭借的是一个完全基于中国设计、制造处理器而打造的新系统。&　　杨广文说，关于是否应该自主研发核心处理器的争议一直存在，有人说做了这么多年没有做起来，干脆不要做了，&抱养&一个好了。还有声音说，引进、吸收、再创新的高铁模式就很好，为什么非要关起门搞自主生态？&如果没有坚持完全自主生态，没有搞十几年不行，再搞十几年的劲头，不可能有今天核心指标齐头并进的神威。&国家并行计算机工程技术研究中心副主任梁军说。还有啥短板应用能力不足，相关软件为国外垄断，中国超算离世界之巅仍有差距　　超级计算机是国家科技综合实力的体现，从高端材料，到生命科学，再到深海探测、空间技术各领域，都离不开超算的支撑。这次好消息一出，有人认为中国超算从此稳稳地屹立世界之巅了。　　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，以能耗为例，&神威·太湖之光&一年的用电量达到15兆瓦，相当于3个清华大学的用电量。以现有技术即使能够实现百亿亿次，能源消耗将十分惊人。　　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。　　中科院计算机网络信息中心研究员张鉴表示，我国利用超算系统解决问题的能力长期不足，相关商业应用软件仍为国外垄断，在软件研制、应用开发和人才培养方面有待进一步提高。将&制好&转化为&用好&，才能真正实现对产业创新与升级的带动。编辑：苑苑&