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天河一號超級計算機介紹
我國首臺千萬(wàn)億次超級計算機“天河一號”,每天在線(xiàn)任務(wù)量已超1400個(gè),處于飽和運行狀態(tài),這是歐美國家級超算中心都很難達到的一個(gè)業(yè)務(wù)規模。下面是小編整理的關(guān)于天河一號超級計算機介紹,歡迎大家參考!
“天河一號”超級計算機從2008年開(kāi)始研制,按兩期工程實(shí)施。
一期系統(TH-1)于2009年9月研制成功,峰值速度為每秒1206萬(wàn)億次雙精度浮點(diǎn)運算(TFlops),持續速度為563.1TFlops(LINPACK實(shí)測值),是我國首臺千萬(wàn)億次超級計算機系統,參加2009年11月世界超級計算機TOP500排名,位列亞洲第一、世界第五,實(shí)現了我國自主研制超級計算機能力從百萬(wàn)億次到千萬(wàn)億次的跨越,使我國成為繼美國之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級計算機的國家。
二期系統(TH-1A)于2010年8月在國家超級計算天津中心升級完成,峰值速度提升為4700TFlops,持續速度提升為2566TFlops(LINPACK實(shí)測值),部分采用了自主研制的飛騰-1000中央處理器。參加2010年11月世界超級計算機TOP500排名,位列世界第一,實(shí)現了從亞洲第一向世界第一的重大跨越,取得了我國自主研制超級計算機綜合技術(shù)水平進(jìn)入世界領(lǐng)先行列的歷史性突破。
“天河一號”采用CPU和GPU相結合的異構融合計算體系結構,硬件系統主要由計算處理系統、互連通信系統、輸入輸出系統、監控診斷系統與基礎架構系統組成,軟件系統主要由操作系統、編譯系統、并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境與科學(xué)計算可視化系統組成?傮w技術(shù)指標如下:
(1)峰值速度4700TFlops,持續速度2566TFlops(LINPACK實(shí)測值),內存總容量262TB,存儲總容量2PB。
(2)計算處理系統:包含7168個(gè)計算結點(diǎn)和1024個(gè)服務(wù)結點(diǎn)。每個(gè)計算結點(diǎn)包含2路英特爾CPU和一路英偉達GPU,每個(gè)服務(wù)結點(diǎn)包含2路飛騰CPU。全系統共計23552個(gè)微處理器,其中英特爾至強X5670 CPU(2.93GHz、6核)14336個(gè)、飛騰-1000 CPU(1.0GHz、8核)2048個(gè)、英偉達M2050 GPU(1.15GHz、14核/448個(gè)CUDA核)7168個(gè),CPU核共計102400個(gè),GPU核共計100352個(gè)。
(3)互連通信系統:采用自主設計的高階路由芯片NRC和高速網(wǎng)絡(luò )接口芯片NIC,實(shí)現光電混合的胖樹(shù)結構高階路由網(wǎng)絡(luò ),鏈路雙向帶寬160Gbps,延遲1.57us。
(4)輸入輸出系統:采用Lustre全局分布共享并行I/O結構,6個(gè)元數據管理結點(diǎn),128個(gè)對象存儲結點(diǎn),總容量2PB。
(5)監控診斷系統:采用分布式集中管理結構,實(shí)現系統實(shí)時(shí)安全監測、控制和調試診斷。
(6)基礎架構系統:采用高密度雙面對插組裝結構,冷凍水空調密閉風(fēng)冷散熱。環(huán)境溫度10℃~35℃,濕度10%~90%。
(7)操作系統:64位麒麟Linux,面向高性能并行計算優(yōu)化,支持能耗管理、高性能虛擬計算域等,可廣泛支持第三方應用軟件。
(8)編譯系統:支持C、C++、Fortran77/90/95、Java語(yǔ)言,支持OpenMP、MPI并行編程,支持異構協(xié)同編程框架,高效發(fā)揮CPU和GPU的協(xié)同計算能力。
超級計算機“天河一號”飽和運行"
國家超級計算天津中心應用研發(fā)部部長(cháng) 孟祥飛:“天河一號”主要是為我們國家的大學(xué)、科研機構和我們的中小企業(yè),提供科學(xué)計算服務(wù),現在每天在這個(gè)上面有1400個(gè)作業(yè)在運行,那么它的含義就是有1400個(gè)這樣的科研團隊、小組,在我們天河上面,從事科技研究工作。
專(zhuān)家介紹,“天河一號”算天,能為大飛機、大火箭的研制,搭建飛行環(huán)境模型;算地,可以給地球成像,探清地下的石油分布;而算人,能夠實(shí)現人類(lèi)基因密碼的解讀。滿(mǎn)負荷運行就意味著(zhù),“天河一號”正“火力全開(kāi)”,通過(guò)超級計算改變著(zhù)我們的生活。
國家超級計算天津中心主任 劉光明:這個(gè)就是對一個(gè)孕婦來(lái)講,她的胎兒的健康情況,過(guò)去要進(jìn)行診斷的話(huà),是通過(guò)采羊水,那么采羊水就是一個(gè)潛在的危險,那么現在用基因技術(shù),就是采一個(gè)血,之后通過(guò)測序儀就形成了新的數據,數據傳到我們天河上面,我們就根據積累的經(jīng)驗和技術(shù)對數據進(jìn)行處理。
除此之外,滿(mǎn)負荷運行,還使得“天河一號”不斷積累了大量的數據資源,這些大數據也為科研團隊進(jìn)一步創(chuàng )新,提供了基礎。
國家超級計算天津中心主任 劉光明:我們能把數萬(wàn)、數十萬(wàn)這些人的基本情況,把它匯集起來(lái),用大數據的方式,去分析帶有趨勢性的結果,比如某些人有這些遺傳病,在高血壓方面,這個(gè)家族有什么發(fā)展趨勢,在這個(gè)群體里面,有什么樣的疾病的發(fā)展趨勢,這樣為我們中國人自己的健康,提供一個(gè)咨詢(xún),提供一個(gè)精準化的治療和個(gè)性化的治療。
滿(mǎn)負荷運行 意味著(zhù)我國需要更多更快的超算能力,目前,天津超算中心 正同 國防科技大學(xué)合作,開(kāi)展新一代百億億次超級計算機的研制,預計2020年研制成功并建成投用,屆時(shí)它的運算能力,將是“天河一號”的兩百倍。
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