天津北方网讯：近日，在北京召开的2010年全国高性能计算学术年会上，发布了中国高性能计算机TOP排行榜，由国防科学技术大学研制、落户天津的我国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”位居首位。而每半年公布一次的“世界超级计算机五百强”名单本月即将出炉，“天河一号”有望夺魁，成为世界第一的超级计算机。

　　这台千万亿次超级计算机究竟强大在哪里？它和普通百姓的生活有什么关系？记者昨天来到国家超级计算天津中心(以下简称超算天津中心)，一探“天河一号”的真容。

　　超级计算机能为我们做什么？

　　超级计算机与百姓的日常生活有什么关系？对此，超算天津中心副主任朱小谦博士表示，虽然目前超算天津中心的主要客户都是高端装备制造、生物医药、航空航天以及气候气象等单位，看上去与普通民用没什么关联，但实际上我们生活中的很多领域，背后都有超级计算机在支持着。

　　1、帮助设计更安全的汽车

　　超算天津中心二楼演示厅内，十余台显示器上正在同时进行多套仿真计算结果的演示——超级计算机计算出来的数字被变成人能够看懂的画面。记者在其中一台显示器上看到，一辆模拟轿车正在进行正面碰撞实验，通过模拟可以看出轿车撞墙后车身变形的情况。“这是天津一汽仅用64个CPU在100分钟内完成单车正碰的仿真过程演示，设计效率比原来提升了近70倍。”朱小谦介绍，汽车生产厂家在对新车进行研发设计时，一定会优先考虑车辆的安全性能，因此碰撞实验是必须的，但又不能每一次碰撞都用实体来进行，所以就需要依靠超级计算机进行仿真计算，模拟出车辆碰撞后的结果，然后发现哪些部件的设计有缺陷，最后加以改进。

　　2、作出更精准的天气预报

　　天气预报是每个人每天都会关心的问题，而天气预报与气候预测恰恰就可以利用超级计算机通过复杂计算得出。“采用‘天河一号’进行天气预报，将突破以往的计算能力限制。”朱小谦说，“‘天河一号’强大的计算能力是将天气预报时效延长至8天的重要保证，比目前的预报时效长了近一倍。可将全球10天预报时间缩短为40分钟，与国际最高水平的欧洲中期预报中心预报水平相当，保障了灾害性天气预报预警。”

　　据了解，目前世界最高水平天气预报时效超过8天，而我国已经接近这个水平。但对于中长期预报特别是气候预测来说，目前世界上最快的超级计算机仍然是无法满足需求的，因为天气预报的计算需要10的18次方也就是每秒百万万亿次的速度。业界一个普遍的说法是，天气预报时效每增加一天，气象和计算机技术人员需要努力10年。

　　3、制作更震撼的特技效果

　　不少人在观看动漫电影或影视大片的特技效果时，都会感叹效果“震撼”，其实，这些很多都是用计算机做出来的。目前，国家动漫产业示范园与超算天津中心正式签署合作协议，动漫园公共技术服务平台将利用超算天津中心强大的计算能力，打造目前为止国内乃至世界速度最快的渲染中心。

　　据了解，所谓“渲染”就是对前期电脑中建立的动漫模型进行着色和转换，从而体现出色彩、质感以及光线明暗变化等视觉效果，使动漫形象更为生动逼真，是动漫影片画面风格与质量的保证。计算机计算能力越强，渲染的画面就越清晰。同时，超级计算机还可以大大缩短制作时间，降低影片成本。以动画片《玩具总动员》为例，117台运行SUN微系统的电脑24小时不间断工作，根据画面复杂程度，完成一个画面的渲染需要45分钟到20小时不等，而一部电影有超过11万帧画面。

　　“去年全中国的动漫产品共有13万分钟时长，如果交给‘天河一号’一期系统来做的话，只需要3个月就能完成。”“天河一号”应用研发部部长孟祥飞博士表示，这意味着“天河一号”计算一天，一台配Intel双核CPU、主频为2.5GHz的家用电脑需要计算160年。

　　采用CPU和GPU相结合

　　记者在位于滨海服务外包产业园的国家超级计算天津中心一楼看到，“天河一号”的主机房面积达到1200平方米，有三个篮球场的大小。共计13排140个机柜，每个机柜上都闪烁着绿灯，这些机柜组成了“天河一号”主机房。“为保证‘天河一号’的安装，我们提前对主机房进行了改造，包括地板和承重柱，从原来的200公斤/平方米加固到了1吨/平方米。”“天河一号”应用研发部部长孟祥飞博士介绍，“‘天河一号’采用CPU和GPU相结合的异构融合计算体系结构，其中计算处理系统包括7168个计算节点和1024个服务节点，总重量达到160吨。

　　目前为20多家单位服务

　　“天河一号”超级计算机系统是在国家863计划重大项目“千万亿次高效能计算机系统”和滨海新区的支持下，由国防科学技术大学研制成功的。其中一期系统于2009年9月研制成功，峰值性能为每秒1206万亿次双精度浮点运算。在去年的世界超级计算机五百强排名中，“天河一号”位列亚洲第一、世界第五，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。于今年8月在超算天津中心升级完成的二期系统，将峰值性能提升为每秒4700万亿次双精度浮点运算，“目前千万亿次系统已经通过了测试，预计下月就会逐步开放应用。”超算天津中心副主任朱小谦博士说。

　　据了解，超算天津中心目前已经为天津一汽、中新天津生态城国家动漫产业示范园、天津国际生物医药联合研究院以及天津市气象局等20多家用户单位提供了高性能计算服务，应用领域涵盖石油勘探、高端装备制造、生物医药、动漫设计、工程设计与仿真分析、气象预报、金融风险分析等方面。