2016年6月20日,在德國法蘭克福2016國際超級計算機大會上,國際TOP500組織發(fā)布了最新的全球超級計算機排名榜單,中國的“神威·太湖之光”榮登全球最快的超級計算機排行榜TOP500榜首。
這是中國的超級計算機連續(xù)第七次登上這一排行的榜首,2015年排名第一的“天河二號”今年退居第二位。“作為第一臺完全使用國產(chǎn)處理器的超級計算機,‘神威·太湖之光’展現(xiàn)了中國在設計和制造高性能計算機領域取得的成就,跟美國和日本等發(fā)達國家比較,我們的研制水平已經(jīng)進入世界領先行列?!痹诮邮苡浾卟稍L時,清華大學計算機系教授、國家超級計算無錫中心主任楊廣文說。
國家戰(zhàn)略
“神威·太湖之光”在6月份發(fā)布之前,任何人都不允許參觀位于國家超級計算無錫中心的機房重地。不過在記者采訪時,這個禁令已經(jīng)解除。跟隨楊廣文教授通過一道道需要刷指紋進入的大門,記者穿上印有“神威”和國家超級計算無錫中心字樣的工作服,對這套世界上運算能力最強的超級計算機系統(tǒng)有了一個直觀的認知。
出生于1963年的楊廣文從外表看就是個典型的學者形象:瘦削,但帶著科技工作者的自信。他說,自己雖然從1994年就開始接觸超級計算,但真正“進入狀態(tài)”與超級計算結(jié)下不解之緣,要從2002年進入國家“863計劃”(“高技術研究發(fā)展計劃”,旨在提高中國自主創(chuàng)新能力、以前沿技術研究發(fā)展為重點,因啟動于1986年3月而得名)專家行列開始。
1983年,隨著中國第一臺每秒鐘運算1億次以上的“銀河一號”研究成功,中國才真正開始跨入超算領域,但距離發(fā)達國家的差距巨大。2009年,國防科技大學在“天河一號”基礎上推出了擁有每秒4700萬億次的峰值性能及每秒2570萬億次LINPACK實測值的“天河一號A”,榮登了第36屆全球HPC TOP500第一名寶座,實現(xiàn)了歷史性的突破。此后,“天河二號”六次蟬聯(lián)世界第一,直到被“神威·太湖之光”取代。
楊廣文在介紹“神威·太湖之光”應用課題概況
“雖說‘神威·太湖之光’的研發(fā)只用了兩年的時間,但這是建立在中國之前在超算領域多年的積累基礎上的?!睏顝V文說,“‘神威·太湖之光’最大的亮點就是自主可控,從芯片制造到軟件研制及應用研發(fā)等,都是我們國家自主研發(fā)的技術。而且,它的能耗非常低?!?/p>
作為世界上首臺峰值計算速度超過10億億次的超級計算機,“神威·太湖之光”的峰值計算速度達每秒12.54億億次,持續(xù)計算速度每秒9.3億億次(是“天河二號”的近3倍),每瓦特提供的計算性能是6.051G浮點結(jié)果(也就是說,性能功耗比為每瓦60.51億次)?!斑@聽起來沒什么感覺,但是跟美國和日本最好的系統(tǒng)來比,美國大概是2G,日本的是1G,我們的能耗比提升了3倍。”清華大學地球科學中心副教授、國家超級計算無錫中心副主任付昊桓解釋說。作為前往德國參加超算大會并進行發(fā)布的中方負責人,付昊桓說:“神威的整個系統(tǒng)由4萬塊芯片構成,每個芯片有260個核,整個系統(tǒng)超過1000萬個核,本身在一個系統(tǒng)工作就是一個創(chuàng)舉,而且能耗比又有這么大的提升,在場的美、日等國專家也非常受震撼?!?/p>
付昊桓說,“神威·太湖之光”整套系統(tǒng)投入18億元人民幣,“這聽起來很多,但實際上,國外專家認為,能花這么少的錢造出這樣的一套系統(tǒng),對他們來說是一個很大的沖擊”。
“超級計算機作為國家的戰(zhàn)略高技術,不管是否賺錢,是作為國家戰(zhàn)略來做的?!睏顝V文說,自“863計劃”啟動以來,國家這么多年持續(xù)支持高性能計算機的研發(fā),這在科研項目中并不多見?!拔艺J為,一是為打破國際封鎖,以前我們買回來的機器有固定用途,美國人要看著我們用,這個對我們國家來說是挺‘打臉’的?!?/p>
2015年,采用美國英特爾芯片的“天河二號”遭到美國禁運,因不能在原系統(tǒng)上擴展,不得不改變了原有的研發(fā)路線。而跟“天河二號”同期規(guī)劃立項的“神威·太湖之光”一開始就設計走自主研發(fā)的路子。“我們建設創(chuàng)新型國家,特別提倡自主技術,在超算這個領域國家早有布局,支持走不同的發(fā)展路線?!睏顝V文說,“由于布局早,我們也正好起到打破美國技術壁壘的作用。”