我对“神威·太湖之光”型号超级计算机性能调查

2.系统硬件组成。

3.系统软件组成。

4.系统应用领域。

5.与其他系统的比较分析。

系统发布时间

2017年5月，中华人民共和国科学技术部高技术中心在无锡组织了对“神威·太湖之光”计算机系统课题的现场验收。专家组经过认真考察和审核，一致同意其通过技术验收。“神威·太湖之光”超级计算机正式发布。

研制周期

它是根据国家科技部863计划研制的，研制周期用了接近3年，但之前的预研时间无法估算。

研制单位

位于国家超级计算无锡中心的“神威·太湖之光” 为【运算速度最快的计算机】。参与国家超级计算无锡中心所承担的研究与研发项目，进行基于神威太湖之光超级计算机的并行程序设计与软件开发。“神威·太湖之光”的成功，标志着中国超级计算机研制取得重要突破，而如何将“制好”优势转化为“用好”优势，将是国家超级计算机无锡中心继续努力的方向。

经费

不详

系统硬件组成

与此前“天河二号”使用的是英特尔至强处理器和XeonPhi协处理器不同，“神威·太湖之光”首次使用的是“中国芯”。这块“中国芯”就是5厘米见方的薄块“申威26010”，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。

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。“神威•太湖之光”超级电脑由40个运算机柜和8个网络机柜组成，整台设备共有40,960块处理器。“神威o太湖之光”超级电脑由40个运算机柜和8个网络机柜组成，整台设备共有40,960块处理器。

系统软件组成

整机采用高密度运算超节点和高流量可扩展复合网络架构，实现全系统高效可扩展与并行运行；采用层次包容、分级自治的软硬协同容错体系，实现整机系统的高可用；通过面向典型应用和机器结构的编译优化、自适应精细平衡调度等技术，实现应用软件的高效运行。

系统应用领域

它能十几分钟完成海啸预警，30天内完成未来100年的地球气候模拟神威·太湖之光超级计算机，提升应对极端气候事件和自然灾害时的减灾防灾能力，增强我国在全球温室气体减排谈判中的话语权，为航天器返回提供精确预测，确实很牛。中国气象局通报，在刚刚过去的2016年，受超强厄尔尼诺影响，我国气候异常，极端天气气候事件多，暴雨洪涝和台风灾害重，长江中下游出现严重汛情，气象灾害造成经济损失大，气候年景差。（4）气象、水文等部门应充分利用资料,对干旱灾害发生、发展的规律以及成因机理进行深入研究,加强气候相互作用的综合研究.在全球气候变暖、水分和能量循环加快,极端气候频频发生的背景下,我们应加强合作交流,建立科学评价机制,重视对极端天气气候的监测、诊断、和预测研究,提高对干旱灾害发生发展的预测预警能力.。

国家计算流体力学实验室对“天宫一号”返回路径的数值模拟将为“天宫一号”顺利回家提供精确预测；

上海药物所开展的药物筛选和疾病机理研究，大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的药物设计进度。

太湖之光”自2016年6月正式运行以来，已在众多科学及工程领域取得100多项应用成果。在号称“超算奥斯卡”的2016年度戈登贝尔奖的6个提名中，“神威太湖之光”已经拿下了3个，分别涉及大气、海洋、材料三个领域的应用，今年有望实现我国在这个奖项上零的突破。基于我国超级计算机“神威太湖之光”的非线性大地震模拟应用获奖，这个非线性大地震模拟是怎么回事，和我们的生活又有什么关系呢。

神威·太湖之光”一年来的利用率已经超过50%，累计拥有几百项应用课题，目前有一些重大项目正在“神威·太湖之光”上进行全机调试，比如2016年“戈登·贝尔奖”获奖应用“全球大气非静力云分辨模拟”，还有一些应用目前正在“神威·太湖之光”上一边进行小规模调试，一边排队等待更应用的档期。目前，包括国家气象局等多个国家机构与研究院所都在“神威·太湖之光”上开展应用研究，并进一步与国家超算无锡中心寻求全面合作。

超级计算在科学与工程领域应用最早、最广泛，应用效果最显著，已同理论研究和科学实验一起成为人类探索未知世界的三大科学手段，被称为支撑科学发现的第三个支柱。“神威·太湖之光”对我国科技创新和经济发展具有十分重要的作用。目前，应用领域涉及天气气候、航空航天、先进制造、新材料等19个方面，支持国家重大科技应用、先进制造等领域解算任务几百项，一年来共计完成200多万项作业任务，平均每天完成近7000项。据付昊桓介绍，“神威·太湖之光”已经应用于代表未来“黑科技”发展方向的研究领域，比如“人造小太阳”，也就是核聚变发电的相关理论与实验方面的模拟。

此外，对于起飞过程着陆过程，还有飞行中正常的和不正常的情况，还有航天器对接、出舱、舱内外活动、回收和救生等航天活动，都要进行模拟。二是提升游戏体验，这类主要体现在赛车、飞行模拟这些需要“模拟”真实世界的游戏，主要就是让画面拥有更加贴近人眼的显示效果，游戏沉浸感不就更强了咯。中国太空营的重要设施包括航天飞船训练模拟器 、航天指挥控制中心模拟现场 、航天空间站任务训练模拟器 、航天空间站指挥控制中心模拟现场、失重水槽 、航天指挥测控中心模拟现场、航天员野外救生设备、舱外航天服、航天食品等。

除此之外，国家超算无锡中心还在考虑如何服务地方经济发展。中心希望能更好地支持当地制造业的发展，将国家超算无锡中心建成江苏省一个产业科技创新中心。目前，中国制造业的大部分应用软件都是国外的商用软件，在这方面国家超算无锡中心也在布局，例如已与远景能源展开了格林威治智慧风场平台建设，同时还在汽车制造业、船舶制造、新药研发等方面开展研究。

与其他系统的比较分析

虽然中国在处理器的研制上取得了突破，但我们并非掌握了所有核心技术，依然任重道远。”谈及中国超级计算机发展的未来时，钱德沛这样认为，目前与“中国芯”的超级计算机配套的其他硬件及软件系统国产化程度还需提升，这对将来的推广应用有很大影响。

太湖之光”作为世界首台并行规模超过千万核、计算性能超每秒 10 亿亿次的超级计算机，自 2016 年 6 月正式运行以来，已在众多科学及工程领域取得 100 多项应用成果。高能耗的建筑会极大地阻碍经济发展，我国的建筑能耗大约占据社会总能耗的三分之一，并且能耗的总量逐年都在上升，上世纪70年代末，建筑能耗只占社会总能耗的10%，而今年已经上升到30%神威·太湖之光超级计算机，这个数字还只是在建造和使用建筑物的过程中能源消耗的比例，如果再加上生产过程中建材耗掉的能源以及和建筑相关其他能耗，建筑物的总能耗将占据社会总能耗的46.7%。经济增长方式粗放、能源结构不合理、能源技术装备水平低和管理水平相对落后，导致单位国内生产总值能耗和主要耗能产品能耗高于主要能源消费国家平均水平，进一步加剧了能源供需矛盾。

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