天河一号超级计算机

NV创始人黄仁勋在2010高性能计算峰会上专门讲述了天河一号A

黄仁勋与国家超级计算天津中心杨灿群教授展示天河一号A中的GPU运算节点。杨灿群教授是天河一号主任设计师，国防科大计算机学院系统软件研究室主任。

中国在超级计算机榜单中有着上佳表现，"天河一号"由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次（这意味着，它计算一天，相当于一台家用电脑计算800年，当然，其花费和占据的空间，能耗也是惊人的）。排在第二的是美国的"美洲虎"，实测运算速度可达每秒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。前三占据了2名。

国际TOP500组织14日在网站上公布了最新全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”雄居第一。

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(Linpack测试值)为基准，每年两次发布世界上最快的500台超级计算机排名。14日公布的是第36版排行榜。

经过技术升级之后，我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”性能实现飞跃，运算速度达到当前国际领先水平。这是中国高性能计算机TOP100组织28日公布的消息。

同日发布的2010年度中国高性能计算机前100强排行榜上，由国防科技大学研制的“天河一号”二期系统以每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2507万亿次的实测性能位居榜首。

与目前已知的全球最快计算机——美国“美洲虎”超级计算机相比，“天河一号”的实测性能是它的1．425倍。与诞生于一年前的“天河一号”一期系统相比，二期系统的峰值性能和持续性能分别提高了2．89倍和3．45倍。

最新的全球排名将于11月中旬发布。中科院软件所研究员张云泉认为，“天河一号”可望问鼎世界超级计算机性能之首。

新的“天河一号”机柜从113个增加至140个，“刀片”即计算结点由竖向插入改为横向插入。尽管从外表上看变化并不大，“天河一号”工程办公室主任李楠表示，这次升级不是简单的规模扩张，而是实现了一系列重大技术突破。

在升级后的系统中，互联芯片全部替换为国防科大自主研制的产品，性能是目前国际商用芯片的两倍。CPU（中央处理器）也首次部分采用这所大学自主研制的“银河飞腾1000”芯片，数量约占全部CPU的七分之一。

“我们自己的CPU完全能够实现全部替换，但目前应用软件的发展尚未跟上，需要逐步过渡。”李楠说，“从个体性能来看，我们的CPU与世界先进水平还有差距，正在研制中的下一代CPU将瞄准世界最前沿。”

除此之外，二期系统还在大规模集成电路芯片、结点机、网络、印制电路板和操作系统、编译系统等关键技术上成功升级，在异构融合体系结构、基于高阶路由的高速互联通信、高性能虚拟计算域等方面取得了新的突破。

同时，由于采用了世界最先进的水冷制冷等技术，新一代“天河一号”的能效值提升了近50%，是仅次于IBM“蓝色基因”的世界上最节能的超级计算机。

作为国家超级计算天津中心的业务主机，“天河一号”已在天津市滨海新区部署并投入使用，在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等领域获得了成功应用。

作为中国首个具有千万亿次计算能力的超级计算中心，天津中心与企业、科研院所和高校合作，已建立3个分中心和5个信息处理平台，为20多个用户单位提供了高性能计算服务。

“超级计算机将为提高国家科技创新能力、促进战略新型产业技术创新提供强大的高性能计算支撑。”李楠说，“在我国产业从‘中国制造’迈向‘中国设计’的过程中，这是一项重要的基础设施。”

“天河一号”一期系统于2009年9月研制成功，这标志着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。目前，我国拥有“天河一号”和“曙光星云”两台千万亿次超级计算机系统。