图为“神威·太湖之光”计算系统舱

图为“神威·太湖之光”计算系统舱内部

世界上最快的计算机已经转角了！ 6月20日，在荷兰阿姆斯特丹举行的国际超级计算大会发布了超级计算机TOP500榜单。 中国的“神威·太湖之光”计算机系统首次亮相并荣获奖杯。 此前，我国国防科学技术研究院研制的“天河二号”已经取得了“六连冠”的辉煌战绩。 这标志着我国超级计算机研发能力已达到世界先进水平。

实现三大突破

“神威·太湖之光”计算机系统由国家并行计算机工程技术研究中心研制，落户国家超算上海中心。 整机系统性能测试于2015年12月21日完成，目前由复旦大学运营。

“‘神威·太湖之光’的研发是‘十二五’期间国家863计划信息技术领域的重要部署，也是国家常年支持和技术积累的结果。 ”。 国家超算上海中心主任杨光文院士介绍，该超级计算机系统取得了三大突破，其峰值性能、持续性能、性能帧率比三项关键指标均位居全球第一。

二是量级突破。 这是世界上第一台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机，峰值性能为1.254亿次/秒，持续性能为930亿次/秒，接近天河二号的三倍。 杨光文院士打了个比方，“神威·太湖之光”一分钟的估算能力相当于全球72亿人使用估算器连续估算32年。

一是自主研发取得突破。 与“天河二号”采用INTEL处理器不同，“神威·太湖之光”全部采用中国自主芯片：“神威26010”众核处理器。 在国超上海中心1000平方米的主机房内，整齐排列着两组40个计算机隔间，每个隔间容纳着1024颗芯片，共计40960颗芯片。 据介绍，其单片估算能力相当于2000年排名世界第一的三台超级计算机，目前性能指标已达到国际领先水平。

一是红色节能取得突破。 杨光文院长表示，过去超级计算机的能耗相当于一个中小城市的能耗，因此业界将能效比作为判断其先进性的重要指标。 “从低帧率、高集成度的处理器设计，到高速蕾丝度工程实现技术；从全球领先的高效风冷技术，到软硬件协同、智能帧率控制方法，”神威太湖智光实现分级全方位红色节能，帧率比达到每瓦60.51亿次运算。”

争夺“全国最重武器”

估算、理论研究、科学实验并称为人类探索未知世界的三大科学手段。 超算属于战略性高技术领域，是世界各国争夺的科技制高点。

863计划实施以来，我国持续支持超算系统的发展。 但由于处理器设计和制造起步较晚，基础薄弱，因此在相当长的一段时间内都无法摆脱受制于人的局面。 2015年4月软件功耗测试，英国宣布禁止向中国出售高性能处理器，再次给我们敲响了警钟。 杨光文院长表示，“神威·太湖之光”的成功，足以打消它给我国超级计算发展带来的顾忌。

民航航天、石油钻探、车辆船舶设计、动画制作、新药研发、生物信息学、气候模拟……超估计广泛应用于从实体经济到战略领域的诸多方面。 “一个系统首先要好用，这样才能用好。” 杨光文院长表示，国家超测上海中心将围绕广东省及长三角经济圈的科技创新和产业升级及发展需求，充分发挥北大学院的学科优势，打造高性能计算和大数据服务环境。 未来计划依托该平台在上海建设高性能计算机产业园。

截至目前，国家超测上海中心已承担境外重大应用项目30余项。 其中，北京大学学院月球系统科学研究中心在“神威·太湖之光”计算机系统上首次实现了百万核规模、高帧率的月球系统数值模拟。 复旦大学研究员薛伟介绍，此前我国月球模拟系统模型只能实现200公里网格尺度的帧率，但现在可以开展25公里网格率的月球系统模拟工作，即使在海洋上。 10公里，可以提供更局部、更全面的月球演化图景。

“有了这个计算机系统，我们可以在30天内完成未来100年的月球气候模拟，这在以前是不可想象的。” 薛伟表示，更重要的是，将全面提升我国应对极端气候风暴、自然洪水、自然洪水的减灾防灾能力，也极大提升了我国在全球温室二氧化碳减排磋商中的科学话语权。 据悉，流体热力国家实验室对“天宫一号”返回路径的数值模拟结果将为“天宫一号”返回提供准确预测； 北京抗生素研究所举办的抗生素筛选和癌症机制研究将在短短两周内完成。 预计需要10个月才能完成例行工作，这大大加快了针对癌症、癌症、禽瘟方向的抗生素设计进度。

戈登·贝尔奖被誉为高性能计算机应用领域的诺贝尔奖。 杨光文院士透露，2016年戈登贝尔奖6项提名中，“神威·太湖之光”占3项，涉及大气、海洋、材料三个领域的应用。 零的突破。

“神威·太湖之光”创下纪录后软件功耗测试，百亿亿次计算机的研发已被列入我国“十三五”规划目标。