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天河一號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)介紹
我國首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”，每天在線任務(wù)量已超1400個(gè)，處于飽和運(yùn)行狀態(tài)，這是歐美國家級(jí)超算中心都很難達(dá)到的一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)模。下面是小編整理的關(guān)于天河一號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)介紹，歡迎大家參考!
“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)從2008年開始研制，按兩期工程實(shí)施。
一期系統(tǒng)(TH-1)于2009年9月研制成功，峰值速度為每秒1206萬億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算(TFlops)，持續(xù)速度為563.1TFlops(LINPACK實(shí)測值)，是我國首臺(tái)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，參加2009年11月世界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500排名，位列亞洲第一、世界第五，實(shí)現(xiàn)了我國自主研制超級(jí)計(jì)算機(jī)能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使我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(jí)計(jì)算機(jī)的國家。
二期系統(tǒng)(TH-1A)于2010年8月在國家超級(jí)計(jì)算天津中心升級(jí)完成，峰值速度提升為4700TFlops，持續(xù)速度提升為2566TFlops(LINPACK實(shí)測值)，部分采用了自主研制的飛騰-1000中央處理器。參加2010年11月世界超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500排名，位列世界第一，實(shí)現(xiàn)了從亞洲第一向世界第一的重大跨越，取得了我國自主研制超級(jí)計(jì)算機(jī)綜合技術(shù)水平進(jìn)入世界領(lǐng)先行列的歷史性突破。
“天河一號(hào)”采用CPU和GPU相結(jié)合的異構(gòu)融合計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，硬件系統(tǒng)主要由計(jì)算處理系統(tǒng)、互連通信系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、監(jiān)控診斷系統(tǒng)與基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)組成，軟件系統(tǒng)主要由操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、并行程序開發(fā)環(huán)境與科學(xué)計(jì)算可視化系統(tǒng)組成�？傮w技術(shù)指標(biāo)如下：
(1)峰值速度4700TFlops，持續(xù)速度2566TFlops(LINPACK實(shí)測值)，內(nèi)存總?cè)萘?62TB，存儲(chǔ)總?cè)萘?PB。
(2)計(jì)算處理系統(tǒng)：包含7168個(gè)計(jì)算結(jié)點(diǎn)和1024個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)。每個(gè)計(jì)算結(jié)點(diǎn)包含2路英特爾CPU和一路英偉達(dá)GPU，每個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)包含2路飛騰CPU。全系統(tǒng)共計(jì)23552個(gè)微處理器，其中英特爾至強(qiáng)X5670 CPU(2.93GHz、6核)14336個(gè)、飛騰-1000 CPU(1.0GHz、8核)2048個(gè)、英偉達(dá)M2050 GPU(1.15GHz、14核/448個(gè)CUDA核)7168個(gè)，CPU核共計(jì)102400個(gè)，GPU核共計(jì)100352個(gè)。
(3)互連通信系統(tǒng)：采用自主設(shè)計(jì)的高階路由芯片NRC和高速網(wǎng)絡(luò)接口芯片NIC，實(shí)現(xiàn)光電混合的胖樹結(jié)構(gòu)高階路由網(wǎng)絡(luò)，鏈路雙向帶寬160Gbps，延遲1.57us。
(4)輸入輸出系統(tǒng)：采用Lustre全局分布共享并行I/O結(jié)構(gòu)，6個(gè)元數(shù)據(jù)管理結(jié)點(diǎn)，128個(gè)對象存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)，總?cè)萘?PB。
(5)監(jiān)控診斷系統(tǒng)：采用分布式集中管理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)安全監(jiān)測、控制和調(diào)試診斷。
(6)基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)：采用高密度雙面對插組裝結(jié)構(gòu)，冷凍水空調(diào)密閉風(fēng)冷散熱。環(huán)境溫度10℃～35℃，濕度10%～90%。
(7)操作系統(tǒng)：64位麒麟Linux，面向高性能并行計(jì)算優(yōu)化，支持能耗管理、高性能虛擬計(jì)算域等，可廣泛支持第三方應(yīng)用軟件。
(8)編譯系統(tǒng)：支持C、C++、Fortran77/90/95、Java語言，支持OpenMP、MPI并行編程，支持異構(gòu)協(xié)同編程框架，高效發(fā)揮CPU和GPU的協(xié)同計(jì)算能力。
超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”飽和運(yùn)行"
國家超級(jí)計(jì)算天津中心應(yīng)用研發(fā)部部長 孟祥飛:“天河一號(hào)”主要是為我們國家的大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和我們的中小企業(yè)，提供科學(xué)計(jì)算服務(wù)，現(xiàn)在每天在這個(gè)上面有1400個(gè)作業(yè)在運(yùn)行，那么它的含義就是有1400個(gè)這樣的科研團(tuán)隊(duì)、小組，在我們天河上面，從事科技研究工作。
專家介紹，“天河一號(hào)”算天，能為大飛機(jī)、大火箭的研制，搭建飛行環(huán)境模型;算地，可以給地球成像，探清地下的石油分布;而算人，能夠?qū)崿F(xiàn)人類基因密碼的解讀。滿負(fù)荷運(yùn)行就意味著，“天河一號(hào)”正“火力全開”，通過超級(jí)計(jì)算改變著我們的生活。
國家超級(jí)計(jì)算天津中心主任 劉光明：這個(gè)就是對一個(gè)孕婦來講，她的胎兒的健康情況，過去要進(jìn)行診斷的話，是通過采羊水，那么采羊水就是一個(gè)潛在的危險(xiǎn)，那么現(xiàn)在用基因技術(shù)，就是采一個(gè)血，之后通過測序儀就形成了新的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳到我們天河上面，我們就根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
除此之外，滿負(fù)荷運(yùn)行，還使得“天河一號(hào)”不斷積累了大量的數(shù)據(jù)資源，這些大數(shù)據(jù)也為科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步創(chuàng)新，提供了基礎(chǔ)。
國家超級(jí)計(jì)算天津中心主任 劉光明：我們能把數(shù)萬、數(shù)十萬這些人的基本情況，把它匯集起來，用大數(shù)據(jù)的方式，去分析帶有趨勢性的結(jié)果，比如某些人有這些遺傳病，在高血壓方面，這個(gè)家族有什么發(fā)展趨勢，在這個(gè)群體里面，有什么樣的疾病的發(fā)展趨勢，這樣為我們中國人自己的健康，提供一個(gè)咨詢，提供一個(gè)精準(zhǔn)化的治療和個(gè)性化的治療。
滿負(fù)荷運(yùn)行 意味著我國需要更多更快的超算能力，目前，天津超算中心 正同 國防科技大學(xué)合作，開展新一代百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制，預(yù)計(jì)2020年研制成功并建成投用，屆時(shí)它的運(yùn)算能力，將是“天河一號(hào)”的兩百倍。
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