天河二号超级计算机有多厉害?!


2016/09/23   来源:




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“天河二号”有多厉害?    
2014年6月23日,“天河二号”在德国莱比锡世界超级计算机大会上发布的最新TOP500排名中再次位居榜首,喜获世界超算上“三连冠”。目前,天河二号超级计算机已在国家超级计算广州中心全面开通运行,向国内外用户开放使用。  
2014年6月29日,科学技术部副部长曹健林向广州超级计算中心授予了“国家超级计算广州中心”和“中国(广州)计算科学服务中心”牌匾,这标志着广州跻身国家级超级计算中心行列。  


计算一秒相当于 全国人民算一千年


“‘天河二号’不仅是广州、广东的骄傲,更是中华民族的骄傲。”广州市委副书记、市长陈建华在大会上表示。陈建华介绍说,目前“天河二号”一期主机系统已调试完成,并投入使用,同时还将开建二期系统的建设。

国家超级计算广州中心主任袁学锋介绍,目前“天河二号”一期的运算速度为5.49亿亿次/秒,其运算一秒相当于全中国人民用计算器算一千年,等二期系统建成后,运算速度还将提高一倍,达到10亿亿次以上。


预计三年后


将建“天河三号”


袁学锋透露,将来还可能建“天河三号”。“‘天河二号’现在平均使用率为34%,预计将在三年后,最迟四五年后,‘天河二号’ 的使用率将达到70%—80%,届时将考虑建‘天河三号’。”

不过对于“天河二号”来说,目前最大的任务是应用。“已经连续拿了三次世界第一,现在‘天河二号’的重点在于应用了。”袁学锋表示。


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“天河二号”是啥?  


天河二号(TH-2,英文名:Tianhe-2 / Milkyway-2)  


 天河一号超级计算机的后继者

一组异构超级计算机

 全球最快超级计算机

   (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)


 2010年11月,天河一号曾以每秒4.7千万亿次的峰值速度,首次将五星红旗插上超级计算领域的世界之巅。此次是继天河一号之后,中国超级计算机再次夺冠。


 2013年11月18日,国际TOP500组织公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单,中国国防科学技术大学研制的“天河二号”以比第二名—美国的“泰坦”快近一倍的速度再度登上榜首。美国专家预测,在一年时间内,“天河二号”还会是全球最快的超级计算机。


 在2014年6月23日公布的全球超级计算机500强榜单中,中国“天河二号”以比第二名美国“泰坦”快近一倍的速度连续第三次获得冠军。


天河二号的组装和测试由国防科技大学和浪潮集团来负责,2013年底入驻广东省广州的国家超级计算广州中心并进行验收,以后将对外开放接受运算项目任务,用于实验、科研以及教育领域。天河二号造价达一亿美元,整个系统占地面积达720平方米。



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“天河二号”有啥特点?  



天河二号超级计算机系统由170个机柜组成,包括125个计算机柜、8个服务机柜、13个通信机柜和24个存储机柜,占地面积720平方米,内存总容量1400万亿字节,存储总容量12400万亿字节,最大运行功耗17.8兆瓦。

作为当今世界上运算速度最快的超级计算机,“天河二号”有五大特点:

高性能:峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录

低能耗:能效比为每瓦特19亿次,达到了世界先进水平

应用广:主打科学工程计算,兼顾了云计算

易应用:创新发展了异构融合体系结构,提高了软件兼容性和易编程性

性价比高:一个核小时收费一毛钱


简单的说,天河二号运算1小时,相当于13亿人同时用计算器计算一千年,其存储总容量相当于存储每册10万字的图书600亿册。

相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级计算机,天河二号计算速度是“泰坦”的2倍,计算密度是“泰坦”的2.5倍,能效比相当。

与该校此前研制的天河一号相比,二者占地面积相当,天河二号计算性能和计算密度均提升了10倍以上,能效比提升了2倍,执行相同计算任务的耗电量只有天河一号的三分之一。


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  “天河二号”4个超级  


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“天河二号”有啥用?  


“天河二号”的应用领域涉及生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、能源、宇宙、经济学等领域,在大型基因组组装、基因序、生物医学、高通量药物筛选、污染治理、高超声速发动机燃烧模拟等一系列事关国计民生的大科学、大工程中也发挥了重要作用。举几个例子:


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模拟核试验

做真实的核实验耗费的周期长、费用多,借助“天河二号”超算做模拟实验成为捷径。中核集团中国原子能科学研究院相关负责人绍,如果做真实的核实验需要花数十亿元,用十年甚至数十年的时间才能完成,而用超级计算机进行模拟核试验,一周之内就能有结果,花费至多也就几百万元。


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设计飞机

借助“天河二号”,中国商用飞机设计有限公司开展的C919飞机高精度外流场气动计算,在国际上首次实现了全机复杂构型高精度大规模数值模拟。“飞机的设计越来越精细化,要实现这个目标,需要依赖计算。”中国商用飞机北京研究中心相关负责人表示。


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制作动画片

孩子们爱看的热门动画片《熊出没之夺宝奇兵》也离不开“天河二号”的功劳。制作这部片的华强文化科技集团负责人介绍,“制作这部动画片需要巨大的渲染量,在国内也找了很多超算中心,只有‘天河号’的高运算速度能满足我们的要求。”


4
为经济政策提供决策依据

广东省电子政务协会相关负责人透露,该协会正在和“天河二号”进行对接,马上要借助超算的力量建立一个经济运行仿生中心,“能对区域经济和产业经济发展提供预测、预警,特别是政府、某个行业在进行经济政策的调整和投入时,能够预先进行一些经济运行的总分析和模拟预测,为政府决策提供有力的支持。”


听上去“天河二号”很高大上,我能用吗?

大学生、普通市民都能用“天河二号”,可应用材料加工、软件设计、3D打印、创业等领域。大学生想创业的话,如果怕失败,可利用‘天河二号’先做模拟试验;他们还可利用‘天河二号’这个平台发展衍生产品,做三维打印来进行个性化制作。其实天河二号’的门槛很低,登录国家超算广州中心的官网提交资源申请表即可,普通市民和大客户一视同仁

收费贵吗?我用得起不?

“天河二号”是自负盈亏,但不追求利润,它一天总系统全开起来的话,电费就要三四十万元,只收回成本。一个核小时收费一毛钱,这个价钱相当于用一台个人电脑十小时才花一块钱。


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