坐地遥看一天河:我国科学家自主打造世界级超算

新华社天津２月１５日电 题：坐地遥看一“天河”——我国科学家自主打造世界上应用最广超级计算机“天河一号”侧记

新华社记者杨维成、李靖、毛振华

这时，街上的行人也都慢慢地停下了脚步，遥望着天边的彩虹，有说有笑，好像彩虹给他们满带来了希望似的。这也是天河系列超级计算机第4次问鼎世界超算之巅。这也是天河系列超级计算机第四次问鼎世界超算之巅。

如今，依托“天河一号”班底，新一代国产百亿亿次超算“天河三号”的研制已经启航。

“无限风光在险峰”：自主创新问鼎世界高峰

这是“天河二号”自2013年6月问世以来，连续6次位居世界超算500强榜首，也是世界超算史上第一台赢得“六连冠”的超级计算机，创造了世界超算史上连续第一的新纪录。远程连接工具，和服务器基本都是配置机房，所以和服务器的远程连接工具都要会，你总不能跑到机房去操作吧，如果你跑到机房去操作，那一定记得带台显示器去。３、在机房进行相关操作时，必须有机房管理员在场，否则不能擅自进入机房进行操作。

由国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机系统，以峰值 计算速度每秒 5.49 亿亿次、持续计算速度每秒 3.39 亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居 榜首，这是继 2010 年“天河一号”首次夺冠之后，中国超级计算机再次夺冠。由国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机系统，以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首，这是继2010年“天河一号”首次夺冠之后，中国超级计算机再次夺冠。“神威o太湖之光”是世界第一台速度超过每秒10亿亿次的超级计算机，它的峰值运算速度达到了每秒12.54亿亿次，持续计算速度可达每秒9.3亿亿次，功耗比为每瓦60.51亿次。

这是“天河二号”自2013年6月问世以来，连续6次位居世界超算500强榜首，也是世界超算史上第一台赢得“六连冠”的超级计算机，创造了世界超算史上连续第一的新纪录。由国防科技大学研制的天河一号在超算排行榜上首次夺冠，2013年，天河二号又两度位列榜首，现在，天河二号第3次被评为全球最快的计算机，获得世界超算三连冠，也成为天河系列超级计算机第4次居世界超算之巅。根据国家宏观调控,经济转型,产业结构升级大环境,企业要发挥科学创新,用先进的技术引领未来,转变经营思维,多元化经营,规避风险,只有做优、做强企业,才能傲视群雄,屹立世界之林,并成为中坚。

由中国自主研制的超算高速互联通信系统也是其优势所在。刘光明介绍，“天河一号”内数万个ＣＰＵ和ＧＰＵ通过该系统实现信息交换，相当于编织起了庞大、高效的神经网络。该系统的通信能力是当时美国主流商业芯片的两倍。

还有两项创新分别来自硬件和软件领域，即配备了自主研制的飞腾ＣＰＵ芯片及麒麟操作系统，两项创新均出自国防科技大学天河1号 操作系统。

国家超算天津中心应用研发部部长孟祥飞说，“天河一号”上配置的部分飞腾ＣＰＵ已经证明了其性能，升级版飞腾ＣＰＵ目前又运用到了“天河二号”中，助力其运算速度再次荣膺世界桂冠。麒麟操作系统是目前中国国产安全等级最高的操作系统，其对其他软件的包容性和易用性也已经在“天河一号”上得到了证明。尤其是飞腾ＣＰＵ数量约占全部ＣＰＵ的七分之一，且经过多年运行看性能良好。这为我国关键芯片的国产化之路奠定了坚实的基础。

“待到山花烂漫时”：攻坚克难打造国之重器

超级计算机是世界高端信息技术领域的战略制高点，也是体现科技竞争力和综合国力的重要标志。“天河一号”的出现，打破了国外在高性能计算核心领域的技术封锁和限制政策，为解决我国经济、国防、科技等领域的挑战性问题提供了重要手段。

“天河一号”系统在２０１０年第３６届世界超级计算机５００强排行榜上名列榜首。“这一刻，中国人等了２０多年！”回首往事，刘光明至今激动不已。

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中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”已连续四次分列冠亚军。依托中国电信和中国教育科研网提供的百g高速专网，青岛海洋国家实验室构建了全球首个超算互联网体系，把海洋国家实验室超算中心、国家超算济南中心和国家超算无锡中心统一互联形成了超算大科学装置群，神威太湖之光、神威蓝光、浪潮千万亿次超级计算机将共同服务于海洋国家实验室和国家海洋战略。依托中国电信和中国教育科研网提供的百g高速专网,青岛海洋国家实验室构建了全球首个超算互联网体系,把海洋国家实验室超算中心、国家超算济南中心和国家超算无锡中心统一互联形成了超算大科学装置群,神威太湖之光、神威蓝光、浪潮千万亿次超级计算机将共同服务于海洋国家实验室和国家海洋战略。

深圳华大基因研究院曾代表我国参与“国际千人基因组计划”。院长汪建说，不断涌现的海量数据成为“基因组学”进一步发展的瓶颈，而高性能计算机为这一领域带来了曙光。使用“天河一号”，过去要一年才能完成的５００人基因信息关联性分析，现在只需三个多小时，对于提升我国的综合国力具有重要意义。

国际报道（记者 柳青）：中国国家超算天津中心日前表示，已经开始同国防科技大学联合开展新一代百亿亿次超级计算机样机研制工作，新超级计算机的浮点计算处理能力将是德国尤利希超级计算机中心所top6 pleiades超级计算机先进超级计算设备的艾姆斯研究中心top7 天河天津国家超级计算机中心天津的天河-1a已经安装完毕。

依托计算机学科申报并批准成立的科研平台有：“徐州市工程机械虚拟仿真工程技术研究中心”、“徐州市机器视觉应用工程技术研究中心”、“徐州市虚拟现实与多维信息处理重点实验室”和“智能感知与智能控制系统科研创新团队”。报告期内，公司面向大中型企业与组织的私有云应用平台（uap）发布了uap 65 server&ria平台&集成平台、uap paas平台 soma1.0、uap移动portal1.0、移动中间件2.1等多个产品，并以云服务的模式提供企业移动设备管理（emm）、移动应用商城及企业协同社区等平台运营服务，多角度地支持大中型企业在云计算、移动、大数据、社交、集成等领域的it技术管理创新与应用创新。该示范系统以nstl科技信息资源和stkos为基础，在研究设计领域科研信息环境组成要素、功能模型、相关集成标准与接口规范基础上，建立了领域科研信息环境技术支撑平台，完成基础管理工具及服务组件开发了，搭建的面向选定学科领域的科研信息环境应用示范系统。

2月10日，国家超算天津中心工作人员查看“天河一号”运转情况。新华社记者岳月伟摄

“风物长宜放眼量”：广泛应用再谱超算新章

“天河一号”成为目前世界上获得广泛应用的超级计算机。这一点，致力于应用对接的天津滨海服务外包产业总经理阎伟感触最深。

阎伟喜欢将“天河一号”称为“中国科技界的奥运冠军”。“从它开始，中国的科技创新逐渐由追随向引领转变，在应用上更是突破了人们对超算认识的局限。”国外超算应用往往只针对某几个领域，“天河一号”则覆盖了高性能计算的各个领域，包括石油物探、基因测序、装备制造等，力求在产学研结合中，让国之重器成为服务于经济发展的国之利器。

濮梅娟（省气象局副局长、新闻发言人）：大气污染的影响跟气象条件密切相关，气象部门制定了江苏省环境气象相关实施方案，进一步建设完善大气污染监测网络，提升大气污染预务能力，主要在三个方面加强工作：一是建立完善大气污染监测预警业务，开展大气污染气象条件预报，通过加强大气污染气象条件监测，包括常规气象要素，雾霾的监测等等，分析研究大气污染的天气背景、影响系统，以及它对大气污染的影响的关系，建立大气污染气象条件的预报系统，对大气污染气象条件做出不同等级预报，预判未来的天气是否有利于空气的污染、扩散和清除。在总结去年汛期地质灾害气象预报经验的基础上，提前协调沟通，发挥技术优势和传媒作用，和气象、电视台等部门充分合作，及时启动汛期地质灾害气象等级预警预报工作，共发布地质灾害气象预警预报信息4期，为我市防灾减灾起到了一定的积极作用。针对雾霾天气频发的问题，加强重污染天气监控预警，及时准确发布预警信息是保障群众身体健康的重要措施，《实施方案》就提升监控预警能力建设提出了明确的目标和任务，即2014年底前要建成重污染天气空气质量预报预警平台，2015年底前形成污染天气预测预报能力。

目前，“天河一号”已经满负荷运行，每天运行的计算任务超过１４００个，每天有千余个科研团队借助天河一号开展科研工作。经过多年努力，“天河一号”实现了支撑国家重大科技项目与商业化应用的有机结合，对外服务主要聚焦在了“算天、算地、算人”上：

市气象局：负责天气气候监测、预测、预报和人工影响天气工作，对汛情、旱情形势作出气象预测和分析，及时为市防汛办及有关部门提供短期气候预测、中长期天气预报和有关实时气象信息。仅以2016年为例，全年共发布春播期、汛期、梅雨期、秋冬期等中长期预报5期，气象旬月报36期，气候影响评价12期，专题服务18期，预警15次，气象证明9份。然而,第二年汛期预报的“学术性结论”,把气候完全预报反了,又让他们全体“没面子”了……世界各国的气象工作者都是只预报本国的天气。

——“算地”：研发我国自主的石油地震勘探数据分析核心软件，将地下成像数据处理速度由过去的３０天提高到１６小时。

——“算人”：中心与华大基因合作，破解人类“基因组学”研究中面临的海量数据存储和处理的技术瓶颈；军事医学科学院、上海药物所等用它开展糖尿病、癫痫等新型治疗药物的研发。

刘光明说，“十三五”期间，中心计划研制中国新一代百亿亿次超级计算机。该中心同国防科技大学联合开展的我国新一代百亿亿次超级计算机样机研制工作已经启动，预计今年底至２０１８年初完成。根据规划，它的浮点计算处理能力将达到１０的１８次方，是现在“天河一号”超算的２００倍。

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