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超级计算机除了一分钟计算量 让外国记者惊呆的还有……
作者:日照科普网  点击次数:545  发布时间:2017-07-03 10:34:08

  近日,在德国法兰克福召开的ISC2017国际高性能计算大会上,中国的“神威·太湖之光”以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力获世界瞩目。

  

 

  这个号称在一分钟内计算量相当于完成全球72亿人用计算器不间断计算32年的超级计算机,无论是颜值还是内在都让外国记者乃至世界都目瞪口呆,那么究竟是什么让它能够站在世界之巅?下面我们就一起了解一下。

  

 

  被超级计算机的一分钟计算量惊呆的外国记者(来源节目《你所不知道的中国》)

  整体构造

  “神威·太湖之光”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开门冰箱还要大。柜门里,是4块由32块运算插件组成的超节点,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。

  “神威·太湖之光”打开后的结构.gif(来源节目《你所不知道的中国》)

  整个系统有1000万个核,而一般的电脑,16核就已经是很高的配置了。如果用2016年生产的主流笔记本电脑或个人台式机作参照,“神威·太湖之光”相当于200多万台普通电脑。

  三招“神”之“必杀技”

  要说这超级计算机到底具体哪些地方让人目瞪口呆,中科院计算所张云泉研究员为我们解读为以下三招“神”之必杀技——

  第一招——速度较量,唯快不破

  张云泉表示,“神威·太湖之光”的峰值运算速度已经达到了每秒12.54亿亿次,是全球第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机。同时,其持续计算速度达到了每秒9.3亿亿次,是此前的世界冠军“天河二号”的3倍,是目前世界上持续计算能力最强的超级计算机。

  在超级计算机基准程序Linpack测试中,“神威·太湖之光”仅用4小时就完成了“天河二号”20多个小时才能完成的运算任务。也就是说,“神威·太湖之光”的运算速度和计算能力都“完胜”此前的“天河二号”,这个世界冠军实至名归。

  

 

  “神威·太湖之光”性能参数

  第二招——最强大脑,中国芯

  “神威·太湖之光”之所以拥有世界最快运行速度,当然还要归功于其强大的硬件支持。张云泉介绍说,超级计算机主要是依靠提高并行度和设备的规模来提升计算速度,“神威·太湖之光”拥有超过1000万个处理器核,远远超过天河二号的300多万个,从而极大地提升了其运算规模和并行度。

  更加令人振奋的是,“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,此前“天河二号”使用的是英特尔至强处理器和Xeon Phi协处理器。作为“最强大脑”的“中国芯”,“申威26010”众核处理器这个只有5厘米见方的小小薄块,它集成了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,单芯片计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机。40960个“中国芯”同时工作,让“神威·太湖之光”登上了世界计算巅峰。

  

 

  申威26010众核处理器

  第三招——绿色节能,又快又省

  “神威·太湖之光”的功耗比达到了每瓦60.51亿次,在运行速度和持续计算能力均大幅提升的同时,其功耗不升反降,成为世界上计算能力最强、但最绿色环保的超级计算机。

  张云泉表示,以前TOP500的超级计算机,其功耗都比较大,而“神威·太湖之光”的持续性能和功耗比两项均属世界排名第一,并且远远地大幅领先其他超级计算机,这也体现出我国在超级计算机研制领域,不单单追求以“快”取胜,并且在自主可控、持续性能和绿色指标等综合性能方面都取得了突破性的进展,并且达到了新的高度。

  未来使命:拥抱人工智能,造福人类

  最后,若要问我们的“神器”有什么用?简单来说,就是“算天、算地、算人、算命”——所谓“算天”,即通过提高观测云层的精度,来提升天气预报的准确度;“算地”,即寻找失事飞机、评估环境污染等;“算人”则是通过模拟血流、心脏等人体部分,提升医疗工作者的诊断和治疗水平;“算命”则是通过分析你的社交特性,勾勒出你与众不同的个性。

  可见,造福人类才是超级计算机的终极使命——它在能源、航天、生物制药等领域已经有了丰富而卓有成效的应用,截至目前,国家超级计算无锡中心已经承接了国内30多个重大应用项目。未来,超级计算机应该全力拥抱人工智能。中国科技部也启动了AI2.0计划,其中就包括研制AI超级计算机,如何让超算更好地满足人工智能的需求可能是发展的下一个热点。


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