“天河一号”工程办公室主任李楠研究员介绍我国首台千万亿次超级计算机。
中国网·滨海高新讯 中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生之际，计算机专家对这台计算机的结构、特点、功能及和老百姓的日常生活有什么关系等进行了全方位解读。
峰值性能1206万亿次是质的飞跃
2008年9月下线的中国第一台超百万亿次超级计算机“曙光5000A”，运算峰值速度为每秒230万亿次。一年后，随着“天河一号”研制成功，中国高性能计算机的峰值性能提升到了每秒1206万亿次。
“我听到‘天河一号’研制成功的消息时很震惊，我们原来预计千万亿次的计算机要到2010年底才在中国出现。”中国科学院软件所研究员张云泉说，“这是我国高性能计算机发展史上新的里程碑。”
“国际计算机界认为，从百万亿次提升到千万亿次是一个质的变化，不可能通过单纯扩大规模来实现，而是需要体系结构上的改变。”国防科技大学教授窦文华说，“天河一号”采用了全新的多阵列可配置协同并行的体系结构，从而实现了系统性能的提升。窦文华认为，这种体系结构具备构建下一个量级即万万亿次计算机的能力，将会成为下一代高新计算机的主流结构。
七大技术四大特点打造“中国第一”
一台千万亿次的“天河一号”，是否等于10个百万亿次巨型机之和？中国科学院院士周兴铭说，系统的效能绝不是各单元计算效能的简单叠加。
“如果用高性能微处理器直接堆出一个千万亿次的系统，功率会大得惊人，用户可能连电费都付不起，同时机器的可靠性很低，根本无法稳定工作。表面上看‘干活’的器件多了，结果却是‘三个和尚没水吃’。”周兴铭说，“天河一号”采用7项关键技术，使得“一加一”的结果尽量接近“二”，从而发挥出机器最大的整体效能。
这7项技术包括：多阵列可配置协同并行体系结构、高速率扩展互联通信技术、高效异构协同计算技术、基于隔离的安全控制技术、虚拟化的网络计算支撑技术、多层次的大规模系统容错技术和系统能耗综合控制技术。
周兴铭介绍说，由于采用了一系列创新技术，这台计算机具有高性能、低能耗、高安全、易使用四大特点。
公共服务设施承载三大功能
按照工程计划，“天河一号”将于2009年底至2010年在天津市滨海新区落户，成为国家超级计算天津中心的业务主机，面向国内外提供超级计算服务。
“天河”工程办公室主任李楠说，“天河一号”在投入使用后将实现三大功能。
第一，作为提供超级计算服务的全球公共科研设施，“天河”向国内外用户开放。无论身在何处，用户都可以通过国际互联网使用“天河”进行科学计算。
第二，作为产业带动平台，“天河”上集中的当今时代最先进的信息技术将逐步转移到其他产业，从而解决国家与社会发展中的各种问题。
第三，作为吸引人才的平台，“天河”将进一步汇聚来自世界各地的尖端技术人才，对国民经济和世界科技的可持续发展作出更多贡献。
老百姓“看得见”“离不开”
“超级计算机似乎只和科学研究联系在一起。但事实上，在和大众生活息息相关的各个领域，我们都可以看到超级计算机的身影。”中国科学院院士周兴铭说。
在网络日益普及的今天，面对数千万、数亿用户的访问请求，服务器必须有强大的数据吞吐和处理能力。而这正是超级计算机发挥作用的舞台。天气预报的结果，也是由超级计算机计算而来。目前世界最高水平可预报8天，我国为5至6天。但对于中长期预报特别是气候预报来说，目前世界上的超级计算机仍然是无法满足需求的。世界上一个公认的说法是，天气预报时效每增加一天，气象和计算机界需要努力10年。
“科学技术的发展过去主要是靠理论和实验，而今天，计算已经成为与之并行的第三大手段。”周兴铭说，各种尖端的科学技术问题，都需要超级计算机的支撑，国民经济中很多重要的产业也都已经离不开高性能计算机。
我国第一个用上超级计算机的行业是石油勘探，上世纪80年代开始使用“银河”系列计算机。怎么把地下的石油尽可能多地采出来，需要靠超级计算机；汽车安全性的碰撞实验，基本上都要用超级计算机进行先期模拟；集成电路设计，如何在一平方厘米大小的芯片上把几亿个、几十亿个晶体管连接成需要的电路、需要的性能，也要靠超级计算机帮助设计……
留学人员回国创业最高给予50万元
记者从人力资源社会保障部获悉，人力资源社会保障部日前决定实施中国留学人员回国创业启动支持计划，最高可给予创业者50万元的资金支持。
中国留学人员回国创业启动支持计划每年在全国范围内遴选一批创新能力强、发展潜力大、市场前景好的留学回国人员创办的企业，在创办初始启动阶段予以重点支持，以加快其科技成果转化，实现企业快速发展。
数字详解“天河一号”
中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”究竟有多“超级”？以下是一组相关数字。
数字一：全系统峰值性能为每秒1206万亿次，Linpack实测性能为每秒563.1万亿次。这意味着，“天河一号”计算一天，一台配置Intel双核CPU、主频为2.5GHz的微机需要计算160年。
数字二：共享存储总容量为1PB。按国内数字图书馆应用软件的图片格式PDG为例计算，如果平均每册书大小约10MB的话，“天河一号”的存储量相当于4个国家图书馆（藏书量为2700万册）之和，能够为全国每人储存一张大小接近1mb的照片。
数字三：“天河一号”由103台机柜组成，每个机柜占地1.44平方米、高两米、重1.5吨，系统总重量相当于19个神舟飞船。把通风等条件考虑在内，放置“天河一号”需要一个近千平方米的房间。
数字四：全系统包含6144个通用处理器（CPU）和5120个加速处理器（GPU），仅系统级软件就有20多万行代码。按照每人每个小时写20行代码的速度，需要写1万小时。
数字五：互联通信网络的单根线传输速率为10Gbps，这是目前国际上最快的速率，相当于在“天河一号”计算机内部修了一条信息高速公路。
数字六：直接参与“天河一号”研发的科技人员有200多人，平均年龄为36岁。
数字七：“天河一号”目前投资为6亿人民币。从信息技术的发展速度预计，使用寿命预计为10年。
数字八：全系统运行情况下，每小时耗电1280度。能耗比即每瓦电创造的计算效能为4.3亿次运算，与目前峰值性能排名世界第一的美国“走鹃”超级计算机相当。
[天河一号将部署在滨海新区 大力推进军队技术民用化] [操作系统由我国自主研发] [数字详解：天河一号究竟有多超级？]
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