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天津北方网讯:11月14日,国际TOP500组织在网站上公布了最新全球超级计算机500强排行榜,经过技术升级的中国“天河一号”二期系统(天河-1A)取代了美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机,实测运算速度达到每秒2570万亿次,成为目前世界上运算速度最快的超级计算机。
性能提升近三倍
“‘天河一号’二期系统比一期系统的性能提升了近三倍。”国家超级计算天津中心副主任朱小谦接受采访时表示,“天河一号”的研制工作从2005年开始,按照预先研究、方案设计、工程研制和推广应用四个阶段依次实施,其中一期系统于2009年10月底研制成功,是我国首台千万亿次超级计算系统,当时位列亚洲第一、世界第五。
据介绍,在过去的一年里,“天河一号”在国家超级计算天津中心内进行了逐步升级工作,并于今年8月完成系统升级。目前,“天河一号”配置为14336颗英特尔六核至强X5670 2.93GHz CPU和7168颗Nvidia Tesla M2050 GPU以及2048颗自主研发的八核飞腾-1000CPU。处理内核数突破20万颗,是去年24576颗的8.25倍。升级后的二期系统使得“天河一号”的峰值性能达到每秒4700万亿次,是一期系统的3.9倍,Linpack值达到2.507Pflops,是一期系统的4.4倍。此外,通过采用双精度性能更高的GPU后,“天河一号”的系统效率即Linpack值与理论峰值的比率,也由原来的47%提高到现在的53.3%。原来一期系统计算一天的数据,家用电脑得算上160年,而现在的二期系统如果计算一天的话,家用电脑恐怕得算上620年。
明年全部投入使用
“‘天河一号’二期系统目前已经开始逐步开放,预计到明年上半年就能全部投入使用。”朱小谦介绍,“天河一号”一期系统目前已经为20多家企业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、金融风险分析等多个方面。而随着二期系统的逐步开放,虽然应用领域不会改变,但“天河一号”将能提供更大规模和更高精度的计算服务。例如中国海洋大学和天津科技大学合作团队应用一期系统的1024个CPU,以全球海洋环境为背景,用9.5小时完成了东中国海一年的海洋动力学模拟,如果使用二期系统的话,这一时间还可以大大缩短。
据介绍,目前已有包括新材料、大气及天文等一些基础学科领域的企业在使用“天河一号”二期系统进行试算,而“天河一号”也利用自身的能力,吸引了石油勘探、动漫制作等一批企业落户在国家超级计算天津中心附近,形成了产业聚集效应。“‘天河一号’将立足天津,辐射全国,未来也会有越来越多的中国企业能够使用全球最快的超级计算机。”朱小谦说。
“全球最快”意味着什么
1计算机产业的巨大投入
“这是一个有趣的变化。”英国爱丁堡大学并行计算中心主任阿瑟·特鲁教授在接受采访时说,“许多年来美国都以拥有全球运算最快的超级计算机而骄傲,但现在中国成为这一荣誉的拥有者。”
特鲁认为,与这个变化本身相比,更重要的是变化背后的努力——中国多年来在计算机产业上的巨大投入。他还注意到,中国现在不仅有许多超级计算机,还有大量使用这些计算机的软件人才。
法国原子能委员会数字与模拟信息项目主任让·戈诺尔同样认为,“天河一号”的运算速度达到世界领先水平,其意义远远超过计算机本身,这意味着中国科研水平向前迈进了一大步,也表明中国经济竞争力的增强。
2技术大国已具“现实感”
许多人关注的一个问题是,“天河一号”的关键技术是中国制造吗?
美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉就此接受了采访。唐加拉是全球超级计算机500强排行榜主要编撰人之一,在现场核实了“天河一号”的运算速度。
唐加拉说,虽然“天河一号”的处理器仍主要采用美国产品,但其互联芯片已全部替换为中国研究人员自主研制的产品。他说:“互联芯片主要涉及处理器之间的信息流动,对于超级计算机的整体性能起到关键作用。”
“就处理器技术而言,中国与美国相比还有差距。不过中国正在该领域展开研发,因此如果一两年时间内在处理器技术方面达到与美国同等水平,我不会感到惊讶。”唐加拉指出。
日本东京理科大学知识产权战略副教授平塚三好则把“天河一号”看作一个标志。他认为中国开发出世界运算速度最快的超级计算机,意味着中国能够开发电子学领域最尖端的关键技术。“可以说,依靠世界顶尖超级计算机和开发实力,中国在科研、工业技术、国防力量方面都将达到世界顶级水平,这已经开始具有现实感。”
3 “科学将是最后的赢家”
诚然,在超级计算机领域,中国上路不久。特鲁说:“拥有超级计算机只是任务的一部分,重要的是去使用它,用它来做出有意义的成果。”
德国于利希超级计算机中心应用支持部负责人诺贝特·阿提希博士则建议,中国应加强与欧美等超级计算机强国的合作,“目前中国已经解决制造问题,接下来就是如何应用超级计算机,准确地说是如何高效地应用。我认为在这方面中国可以根据自身利益和兴趣多与欧美展开合作。”
阿提希还透露,美国“蓝水”超级计算机预计明年10月研制成功,就目前公布的数据来看,其性能要优于“天河一号”,极有可能帮助美国重新夺回榜首位置。
唐加拉也认为,尽管在高性能计算领域,中国的硬件已经跟上来了,但软件水平尚有差距,这是中国超级计算机研发面临的挑战。
专家还指出,美国在失去“全球最快计算机拥有者”称号后,可能会加大超级计算机方面的研究力度。美国国务院发言人克劳利评论说,当今美国在超级计算机领域能力非常强大,相信美国有能力重新获得领先局面。
无论如何,对科学而言,竞争是一件好事。正如特鲁所言:“其结果只会是推动科学的发展,科学将是最后的赢家。”据新华社电
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全球500强中国占41席
新榜单中,美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机排名下滑一位,排在第二位,其实测运算速度达到每秒1750万亿次。排名第三的是中国曙光公司研制的“星云”高性能计算机,其实测运算速度达到每秒1270万亿次。其他排名前十的超级计算机分别位于日本、法国、德国和美国。
在500强榜单上,美国入围的超级计算机数量最多,达到274个;欧洲国家有125个超级计算机入围,其中德国和法国并列首位,均有26个;亚洲只有84个,其中中国达到41个。
TOP500是全世界最权威的超级计算机排名榜。从1993年起,作为对全球已安装的超级计算机进行排名的权威机构,国际TOP500组织以计算机实测速度为基准,每年两次发布世界上最快的500台超级计算机排名。11月14日在网站上公布的是第36版排行榜,国际TOP500组织本月中旬将在美国新奥尔良召开大会,正式公布排行榜。