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中国天河二号获世界超算三连冠迈入应用快车道

已有 1426 次阅读 2014-6-24 07:50 |个人分类:数理|系统分类:科研笔记|关键词:中国天河二号获世界超算三连冠迈入应用快车道

中国天河二号获世界超算三连冠迈入应用快车道

 

中国天河二号超级计算机获世界超算“三连冠”

20140623 15:14:46来源:新华网

   新华网北京6月23日从中国科技部获悉,由国防科技大学研制并落户国家超级计算广州中心的天河二号超级计算机,23日再次荣登全球超级计算机500强排行榜榜首,获得世界超算“三连冠”。

   天河二号超级计算机是国防科技大学承担的国家“863”计划和“核高基”国家科技重大专项项目。此次夺冠,是天河系列超级计算机第四次问鼎世界超算之巅。2010年,天河一号让中国人首次站到了超级计算机的全球最高领奖台上。

   超级计算机性能的提高,以服务国家经济社会建设和改善民生为最终目的。目前,天河二号超级计算机在国家超算广州中心已正式投入运行,为120多家用户提供了300多项典型应用计算。同时,为用户培训了一批超算应用技术人才。

   天河二号到底有多快?据介绍,天河二号运算1小时,相当于13亿人同时用计算器算1000年。

   借助天河二号的“计算神功”,国产C919大型客机开展了高精度外流场气动计算;中科院上海药物研究所开展了75万个小分子化合物的结合亲和力评估,完成了600多个各类药物的体内外活性测试评价。天河二号适配了广州市电子政务数据管理系统和云盘存储系统等,为智慧城市建设搭建高效可靠的承载平台……

   据悉,天河二号逐步在生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、宇宙、经济学,以及大型基因组组装、基因测序、污染治理等一系列事关国计民生的大科学、大工程中“大显身手”。此外,国家超算广州中心积极推动国际交流与合作,利用天河二号为国外研究机构提供高性能计算服务。

   据悉,科技部近年不断加大对超算应用软件研发的投入。“十二五”以来的相关研发投入已超过2亿元。预计“十三五”期间投入将进一步加大。

  全球最快超级计算机迈入应用“快车道”

20140528 10:06:14来源:南方日报

  2014527,在广州市市长陈建华,英国商务、创新与技能国务大臣文斯·凯布尔博士的共同见证下,国家超级计算广州中心(以下简称广州超算中心)与英国哈璀超级计算中心(以下简称哈璀超算中心)签署《战略合作备忘录》。此举标志着广州超算中心在国际化战略合作方面迈出重要一步,将为广州、广东乃至中国的经济社会发展提供强大的引擎。

  签署《战略合作备忘录》后,国防科大研究员、国家超级计算机中心常务副主任卢泽新在接受记者采访时表示,广州超算中心是广州市“科技一号工程”,这里有全球最快的超级计算机“天河二号”,通过这次国际化战略合作“天河二号”将迈入应用的“快车道”,为广东产业发展提供大数据支撑,成为提供高性能计算、高吞吐信息服务和海量数据处理能力的世界一流的超级计算中心,支撑广东省产业升级,推动广州科技创新。

  全球最快的超级计算机“天河二号”

  “如果把普通计算机的运算速度比做成人走路,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在极高的运算速度下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。就拿天河二号来说,13亿人用计算器算1000年才能达到天河二号1小时的计算量。”卢泽新说。

  据了解,国家超级计算广州中心于201311月由国家科技部正式授牌,总投资超过25亿元人民币,是国家“十二五”“863计划”重大科技项目,由广东省政府、广州市政府、国防科学技术大学、中山大学四方共同建设。

  “天河二号”超级计算机系统是国家863计划和核高基重大专项的标志性成果,是新一代银河高性能计算机关键技术突破的成功应用,一期系统峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次、能效比每瓦特19亿次,双精度浮点运算,位列20136月、11月世界TOP500排行榜第一,综合技术水平处于国际领先地位,是我国超级计算技术发展取得的重大进展, 2015年底将提供每秒11亿亿次高性能计算机系统。

  2013年下半年,“天河二号”一期系统安装交付位于中山大学东校区的国家超级计算广州中心。记者看到,“天河二号”占地约800平方米,由170个机柜组成。

  卢泽新告诉记者:“天河二号是当今世界上运算速度最快的超级计算机,综合技术处于国际领先水平。它有五大特点:一是高性能,峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录。二是低能耗,能效比为每瓦特19亿次,达到了世界先进水平。三是应用广,主打科学工程计算,兼顾了云计算。四是易使用,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。五是性价比高”。

  “如果把普通计算机的运算速度比做成人走路,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在极高的运算速度下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。就拿天河二号来说,13亿人用计算器算1000年才能达到天河二号1小时的计算量。”卢泽新说。

  据介绍,在信息爆炸和科学不断进步的时代里,要推动一个领域继续向前发展,超级计算机的存在必不可少。如今,超级计算机也成为衡量一国科技实力的标志,在诸如天气预报、基因工程、核工业、军事、天体物理模拟、航空航天等高科技领域大展身手。

  在产业升级方面,天河二号可应用于汽车、船舶、机械制造、电子产品等传统产业的升级转型,形成“创新、设计、制造”的完整产业链;可应用于节能、环保、生物制药、新材料、新能源等战略性新兴产业,是支撑产业创新发展的倍增器;还可直接带动微电子、光通信、软件研发等相关产业的发展,是引领高端信息产业发展的辐射源。

  超级计算机开始渗入广州产业

  “智慧城市的建设也可以用到‘超算’。现在广州有20万个摄像头,目前处于有事才找视频的状态,如果对这些信息进行管理、控制,进行数据分析后再加以利用,对城市建设将产生很大帮助。”

  尽管如此,由于早期的超级计算机大量应用于国家级的科研项目,让公众对超级计算机还十分陌生,造成一个超级计算机跟自己的生活关系不大的印象。但实际上,随着超级计算机的不断发展,它所延伸的领域大多已与民生息息相关。数据显示,“天河一号”为汽车装备、石油物探、动漫渲染、生物医药等相关企业带来上亿元效益,辐射区域和行业经济规模近百亿元。

  “天河二号”作为广州超算中心的主机,在计算规模、计算精细度和计算效率等方面已大大超过“天河一号”,它的运用已渗入广州产业。

  卢泽新介绍,计算效率尤其显著,以500人规模的全基因组信息关联性分析为例,华大基因利用自有计算机系统需1年时间,利用“天河二号”只需3个小时。

  以汽车设计为例,在超级计算机的帮助下,原来需要两至三年的新车型设计,可缩短到5个月完成,并可模拟实现优化设计、防撞性能测试。

  “天河二号”先导系统运行以来,已经在生物医药、汽车设计与碰撞、动漫、气象研究等领域开展应用,共吸引200多个客户,最新资源运用率达到80%。目前,“天河二号”已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、气候模拟与海洋环境研究、数字媒体和动漫设计等多个领域,开始为多家用户单位提供超级计算服务。

  据了解,随着超级计算机的不断发展,它所延伸的领域大多已与民生息息相关,例如与人们生活密切相关的天气预报和气候模拟、地震预报、三维地图以及大数据等应用。“智慧城市的建设也可以用到‘超算’。现在广州有20万个摄像头,目前处于有事才找视频的状态,如果对这些信息进行管理、控制,进行数据分析后再加以利用,对城市建设将产生很大帮助。”卢泽新表示。

  将与英国在“大数据”领域进行合作

  超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。据了解,目前整个珠三角以及港澳地区,均有大量的数据运算需求。以广州地区为例,共有规模以上医药企业76家,产值近120亿元,均拥有极高的药理试验性数据运算需求。

  相比超级计算机硬件的快速发展,目前全世界更看重超算应用领域的研究。

  卢泽新认为,“天河二号”超级计算机的建造服务于公共事业,在硬件速度上已经是全球第一,但目前我们的短板主要体现在软件和应用方面。据了解,我国在超算应用领域还十分薄弱,九成以上的超算软件都依赖国外进口。这也导致我国虽然拥有性能很强的大型超算系统,却缺乏相匹配的大规模并行软件,很多大型超级计算机不得不拆分成小规模的集群来跑应用,大系统并没有发挥出应有的价值,“这实在是一种很大的浪费”。

  在谈到为何与英国方面进行合作,卢泽新表示,哈璀超算中心(The Hartree Centre)隶属于英国科技设施委员会,在软件开发领域处于世界先进水平,致力于拓宽和深化高性能计算用户群对软件的使用和“大数据”应用开发,从而创造经济效益。

  “即将到来的大数据时代,更是对人类的数据驾驭能力提出了全新的挑战,运用超级计算机解决大数据时代的重大问题迫在眉睫。与英国强强合作意味着全球最快的超级计算机迈入应用‘快车道’。”

  卢泽新说:“比如,石油勘探,我们看不见油,最直接的方式就是打孔,但打孔成本太高,要靠人工地震波进行探测,再进行数据分析。这种计算,不管是硬件还是软件,负荷都是非常庞大的。借助超级计算机的不断发展,运用人工地震波探测,庞大的石油勘探地震数据计算才成为可能。”

  除了石油勘探,超级计算机开发“大数据”软件在智慧城市、个性化医疗、天体物理等方面也有着广泛的应用前景。据了解,目前整个珠三角以及港澳地区,均有大量的数据运算需求。以广州地区为例,共有规模以上医药企业76家,产值近120亿元,均拥有极高的药理试验性数据运算需求。而广州在“天河二号”的开发过程中,还将在番禺南沙等地,建立超算分中心,利用光纤与位于大学城的主中心连接,更贴近的满足企业实时运算需求。

  除了与英国合作之外,广州超算中心还与广州工研院、广汽研究院等机构、企业联合开展应用软件研发。“天河二号的资源是完全向社会开放的,包括中小微企业等用户,如果确实有超算的需要,未来都可在国家超算广州中心的网页上进行申请,提交课题。”卢泽新还表示。

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1 蔡小宁

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