中国超级计算机的发展

中国超级计算机的发展1983年，经过五年的发展，中国第一台十亿次巨型电子计算机“银河”诞生于国防科学技术大学. 它的成功发展向世界宣布: 中国已经成为继美国和日本之后能够独立设计和制造巨型机器的国家. 1992年，美国国防科技大学开发了Galaxy-II General Parallel Giant，其峰值速度为每秒100亿次，主要用于中期天气预报. 中国于1993年成功开发了世界上第一台模拟计算机. 国家智能计算机研究开发中心（后成立的北京曙光计算机公司）成功开发了曙光第一号全对称共享存储多处理器. 由通用微处理器芯片为集成电路和标准UNIX X操作系统设计和开发的并行计算机. 1995年，Dawning推出了另一个Dawning 1000，其峰值速度为每秒25亿个浮点运算，而实际的运算速度达到了每秒10亿个浮点运算的高性能. Dawning 1000与美国英特尔公司于1990年推出的并行机体系结构和实现技术相似，与国外的差距已缩小到大约5年. 1997年，国防科学技术大学成功开发了Galaxy-III II并行超级计算机系统，其峰值性能为每秒1300亿个浮点运算.

从1959年到1999年，Sugon先后在市场上推出了Sugon 1000 A，Sugon 2 00 -I，Sugon 2 00 -I I超级服务器，其峰值计算速度每秒突破1000亿个浮点运算. 1999年，由国家并行计算机工程技术研究中心开发的“神威I”计算机的峰值计算速度为每秒3840亿次，并在国家气象中心投入使用. 2004年，由中国科学院，曙光公司和上海超级计算中心联合开发和制造的Dawning 4000 A达到了每秒10万亿次运算的速度. 2008年，“神腾7000 0000”是国内第一个异构集群系统，实际性能超过每秒1000亿次，Linpak的性能超过每秒1.06. 5万亿次. 2008年9月16日，曙光5000 A在天津离线，达到23万亿倍的峰值速度和18,000万亿倍的Lin pak值. 作为满足国民经济建设和社会发展的主要需求的网格超级服务器，曙光5000 A可以完成各种大型科学工程计算和业务计算. 2009年6月，50000 A正式落户上海超级计算中心.

2009年10月29日，中国第一台petaflop超级计算机“天河1号”诞生. 该计算机的峰值速度为每秒12,06万亿次，每秒5 6.3 3. Linpak的1万亿倍的可衡量绩效使中国成为仅次于美国的世界第二大开发petaflop的国家. 2009年11月11日，中国将在2010年推出具有完全独立知识产权的petaflop计算机“曙光60000”. “曙光60万”将首次使用国产通用处理器. 2009年1月17日，每六个月选择一次的世界500强超级计算机的最新名单正式公布. 中国国防科技大学开发的“天河第一号”超级计算机，这次的测量速度为每秒563次. 1万亿次排名世界第五，亚洲第一. 迄今为止，这也是中国超级计算机在前500名中排名最高的超级计算机. 天河一号的峰值速度达到了每秒12 0 6. 它是19万亿次，是中国第一台每秒超过一万亿次操作的超级计算机.

2010年5月，在曙光公司的天津工业基地成功开发了我国第一台拥有超过petaflop的自主知识产权的“星云”超级计算机. 5月31日，“星云”在全球第35届超级计算机500强排名中排名第二，Linpack的价值为1,271万亿倍. 6月1日，“星云”超级计算机系统正式发布. 2010年9月，中国第一台国内千万亿次超级计算机“天河1号”的13排计算机机柜全部安装到位. 计划在9月开始系统调试和测试，并将其逐步提交给用户使用. Tianhe-1 petaflop超级计算机系统. 2010年1月16日，在美国新奥尔良会议中心正式宣布了世界500强超级计算机（也称为TOP 500）的排名. 排名第一的超级计算机排名第一，2010年在中国国家超级计算天津中心安装并部署了“天河第一”. 升级后，测得的运行速度可以达到每秒25.7万亿次.

美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机排名第二，中国曙光公司开发的“星云”高性能计算机排名第三. 排名前十的超级计算机分别位于日本，法国，德国和美国. >> 2011年10月27日，国家超级计算济南中心在济南正式揭幕. 这是中国第一个完全使用国产CPU和系统软件构建的petaflop计算机系统，标志着中国成为继美国和日本之后能够使用自己的CPU构建petaflop计算机的国家. 国家超级计算济南中心由山东省科学院建设，运营和维护. 它于2011年3月开始建设，最近完成并投入运营. 济南中心组装的神威蓝光计算机系统是由国家并行计算机工程技术研究中心开发的. 该系统使用万亿兆级的体系结构. 整机配备了由国家高性能集成电路（上海）设计中心自主开发的8,704件. 神威16,000“处理器，峰值性能达到1.070.6万亿亿亿次/秒，持续性能为0. 7.96万亿亿亿次/秒，运行效率（L INF ACK）达到7.4. 4％，性能功耗比浮点运算量超过7.41亿浮点运算/秒·瓦，装配密度和性能/功率比处于世界先进水平，并且该系统的综合水平处于当今世界的前列.

济南中心使用所有国产CPU和系统软件来实现国家关键信息基础设施核心技术的独立可控性. 目前，中国已经在天津，深圳和济南建立了三个petaflop超级计算中心. 2013年6月17日，时隔两年半，中国超级计算机的计算速度再次回到世界之巅. 国际TOP 5000组织发布了世界500强超级计算机的最新列表. 中国国防科技大学开发的“天河二号”浮点运算能力为每秒3.38万亿petaflops. 计算速度已成为世界上最快的超级计算机. 2013年10月23日，超级计算机“π”系统在上海交通大学投入运行，将支持高端科学研究项目神威蓝光超级计算机，例如惯性约束核聚变项目（通常称为“人造太阳”）. “π”系统的峰值性能达到263万亿次，在最新的全球5000强列表中排名第158位. 当前，惯性约束聚变是世界范围内的科学技术挑战. 半个世纪前，科学家发现，当氘原子和tri原子融合成氦核和中子时，就会释放出巨大的能量. 由于其能量释放机理与太阳相同，因此该项目通常被称为“人造太阳”.

2013年11月18日，国际TOP 5000组织发布了由中国国防科技大学开发的世界500强超级计算机的最新列表“天河2号”，轻松又以近两倍的速度跻身榜首. 作为美国的第二大“钛”. 美国专家预测，“天河2”将在一年内成为世界上最快的超级计算机. [超级计算机可以做什么]超级计算是解决国民经济建设，社会发展，国防建设等领域一系列重大挑战性问题的重要手段. 它已经成为世界各国的战略制高点. 这些依靠超级计算机来解决的挑战性问题包括: 车辆制造: 超级计算机可用于识别和改善诸如汽车，飞机或轮船之类的车辆的空气/流体动力学结构，燃料消耗和防撞性能，并有助于降低噪音和噪音. 提高乘客舒适度. 气候问题: 使用超级计算机模型预测气候变化，预防和减轻气候变化造成的破坏. 生物信息: 从遗传学方面的数据密集型研究到细胞网络仿真和系统建模，超级计算机将帮助寻找革命性的疾病治疗方法. 地震监测: 地震超级计算机模拟将有助于我们探索地震预测的新方法，并通过预警降低地震伤亡和损失的风险.

地球科学: 地球物理学涉及大量数据处理和模拟. 超级计算机在石油勘探和其他方有潜在的巨大经济效益. 天体物理学: 超级计算机模拟是天体物理学的基础. 通过模拟时间过程并进行加速，可以对天体物理学的演化进行建模和理论上的测试. 公共卫生: 超级计算机可以模拟影响社会的健康和安全事件，并针对可能的污染和灾难提出对策和计划. 材料科学: 基于物质和能量的密集计算模拟，可能发现具有高经济效益的物质和反应. 人/组织系统研究: 宏观经济学和社会动力学研究也需要超级计算机，例如大型人口行为的模拟. [对“天河一号”指数的解读]国际TOP 5,000组织于2010年1月16日在美国新奥尔良正式发布了最新的全球超级计算机5,000排名列表. “天河一号”？专家们已经充分诠释了其相关指标: 1.“天河一号”的计算速度峰值计算速度为每秒4,700万亿次. 进行转换比较: “天河一号”的运行速度为1小时，相当于340年来全国超过3.4亿人；“天河1号”运行1天，相当于双核高端台式计算机6. 年.

2. 存储容量“天河一号”的存储容量为2 PB. 进行转换比较: 平均中文字符为两个字节. “天河第一”可以存储一万亿个汉字，相当于存储一千万个汉字的100亿本图书. 3.总耗电量和能效值“天河1号”满负荷运行的总耗电量为4. 0 4兆瓦，这意味着每小时耗电量为440度，而满负荷运行时的耗电量为负载运行24小时接近100,000度. 这个数字看似很大，但实际上，“天河一号”是一种节能的绿色超级计算机，具有很高的能源利用率. “天河一号”每瓦能源消耗可以达到每秒635. 通过1500万个浮点运算，该能效值仅低于当前的IB“蓝色基因”，后者在能效方面位居世界第一. 超级计算机的能效值从高到低都有国际排名，称为Green 500（绿色超级计算机5000）. 在2010年7月的最新名单中，三个IB“蓝色基因”并列第一，其次是“天河1号”.

4. 安全性“天河一号”具有安全性高的特点. 其操作系统软件是由国防科技大学独立开发的“麒麟操作系统”. 它是目前中国最高的安全操作系统. 由部认证的操作系统B 2级（目前B 2级是最高安全级）. 因此，“天河一号”的安全性得到了很好的保证. 用户可以使用“麒麟操作系统”自定义其“私有”工作区，就像租用银行保险箱一样. 这些键和键在用户手中，其他用户甚至系统管理员都无法访问它们. 这保证了用户数据和程序的安全性. 5.体积和重量“天河一号”由140个柜子组成，每个柜子1.宽45米，高1.米，高2米，高2米，排列成13排. 这个方形阵列覆盖约700平方米的面积，总重量约160吨. 站在“天河一号”的前面，您会感觉到“天河一号”的宏伟震撼. 但实际上，“天河一号”被认为是世界上千万亿级超级计算机中的苗条身材（大多数占地近一千平方米）. “天河一号”在实现高密度计算方面做得很好. 它结构紧凑，安装密度高，相对占用空间较小，节省空间神威蓝光超级计算机，冷水空调采用闭式空气冷却方案，散热效率高.

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