天河一号超级计算机_天河2号超级计算机跑分_超级计算机排名2016

“中国创新”，镌刻在世界速度巅峰

――记“天河一号”超级计算机系统

本报记者 张 强 特约记者 王握文 通讯员 于冬阳

这是一个必将载入中国科技发展史册的时刻――

2010年11月，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”横空出世，以每秒4700万亿次的峰值性能，首次为中国夺得世界超级计算机排名第一的殊荣。这标志着我国自主研制超级计算机综合技术水平进入世界领先行列。

如今，这台超计算机正在谱写着新的辉煌篇章――在“天河一号”所在的国家超算天津中心，研究人员正致力于利用“天河一号”服务于雾霾天气预警预报，未来３年有望形成全国性雾霾预警预报能力；随着天河建筑信息模型云平台的正式上线，“天河一号”已能进一步服务于建筑行业，提升建筑施工综合效率，降低成本；华大基因天津公司利用“天河一号”进行了人、动物、植物等群体基因分析和数据储存，计算和数据处理速度较以前快了近十倍。

在2014年度国家科学技术奖励大会上，“天河一号”超级计算机系统获得国家科学技术进步奖特等奖。

前瞻设计，盯准超级计算最前沿

运算1小时，相当于13亿人同时计算340年；运算1天，相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年，这是国防科技大学教授、国家超级计算天津中心主任刘光明对“天河一号”计算能力的形象比喻。

为了这个荣耀，国防科技大学计算机学院科研人员在高性能计算领域整整为之奋斗了数十年。

1983年11月，他们研制出我国第一台亿次巨型计算机“银河―1号”，实现了我国巨型机零的突破，之后又相继研制出不同量级的“银河”系列巨型机，一步步将我国巨型机研制水平推向世界前列。天河一号超级计算机

“巨型计算机的发展规律是每10年性能提高1000倍。2000年的国际先进水平是1万亿次，那么到2010年肯定会达到千万亿次级。要占领制高点，必须尽快研制千万亿次计算机。”项目总设计师、时任国防科技大学副校长、现国防科技大学校长杨学军说。

时不我待，他们打响千万亿次超级计算机系统的攻坚战，承担了国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”重大课题。

“天河一号”常务副总设计师、国防科大计算机学院院长廖湘科教授介绍说，2009年10月29日，“天河一号”一期系统研制成功，使我国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机系统的国家。随后的一年里，“天河”团队完成了系统重大技术升级与综合优化，自主研制成功64位8核“飞腾-1000”通用CPU，解决了超级计算机CPU间高速高效互联通信等世界级技术难题，攻克了因规模扩大带来的通信干扰、通风散热、电源配送等一系列难题，研制成功“天河一号”系统，并最终荣膺世界第一。

超常付出，依靠创新站上科技巅峰

“‘天河一号’的成功，靠的是研发团队争分夺秒、只争朝夕的超常付出。”科研团队的一位专家告诉记者，强烈的忧患意识和为国争光的责任感，时刻激励着大家。研制的几年里，研发人员没有歇过完整的周末和节假日，每天都是三班倒，机房1年365天灯火明。每逢关键技术攻关时，一“闭关”就是大半年，起早贪黑，连家人都见不着。

记者了解到，从实现我国巨型机“零”的突破，到一跃登上世界之巅，国防科学技术大学计算机学院这支曾被授予“科技攻关先锋”荣誉称号的创新团队，付出了艰辛的努力，依靠科技创新在世界高技术领域书写了浓墨重彩的一笔。

“以前，工程领域的研究以团队为主，但基础研究往往是个体行为。有了群体项目的牵引，基础研究和工程研究的人能围绕一个共同目标来提炼课题，基础研究的很多成果直接应用于工程中，而工程中遇到的难题则成了基础研究的课题。”杨学军颇有感触。

当他们按照异构协同的设计思想将两类处理器捆绑起来，第一次进行异构协同计算试验时，GPU只能发挥出20%的计算效率。虽然这是当时世界水平，但用户依然担心这样的速度无法满足需求。天河一号超级计算机于是，如何提高GPU的计算效能成为群体基础研究的课题。最终，科研人员采用混合语言编程等技术，实现了计算核心异构协同、系统资源有效配置，一举将GPU的计算效率提高到67％。

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