天河一號超級計算機介紹

時間：2024-09-27 23:39:40 計算機等級我要投稿

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天河一號超級計算機介紹

　　我國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”，每天在線任務量已超1400個，處于飽和運行狀態，這是歐美國家級超算中心都很難達到的一個業務規模。下面是小編整理的關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年開始研制，按兩期工程實施。

　　一期系統(TH-1)于2009年9月研制成功，峰值速度為每秒1206萬億次雙精度浮點運算(TFlops)，持續速度為563.1TFlops(LINPACK實測值)，是我國首臺千萬億次超級計算機系統，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，實現了我國自主研制超級計算機能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億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水平進入世界領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、并行程序開發環境與科學計算可視化系統組成。總體技術指標如下：

　　(1)峰值速度4700TFlops，持續速度2566TFlops(LINPACK實測值)，內存總容量262TB，存儲總容量2PB。

　　(2)計算處理系統：包含7168個計算結點和1024個服務結點。每個計算結點包含2路英特爾CPU和一路英偉達GPU，每個服務結點包含2路飛騰CPU。全系統共計23552個微處理器，其中英特爾至強X5670 CPU(2.93GHz、6核)14336個、飛騰-1000 CPU(1.0GHz、8核)2048個、英偉達M2050 GPU(1.15GHz、14核/448個CUDA核)7168個，CPU核共計102400個，GPU核共計100352個。

　　(3)互連通信系統：采用自主設計的高階路由芯片NRC和高速網絡接口芯片NIC，實現光電混合的胖樹結構高階路由網絡，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個元數據管理結點，128個對象存儲結點，總容量2PB。

　　(5)監控診斷系統：采用分布式集中管理結構，實現系統實時安全監測、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，冷凍水空調密閉風冷散熱。環境溫度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語言，支持OpenMP、MPI并行編程，支持異構協同編程框架，高效發揮CPU和GPU的協同計算能力。

　　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部部長孟祥飛:“天河一號”主要是為我們國家的大學、科研機構和我們的中小企業，提供科學計算服務，現在每天在這個上面有1400個作業在運行，那么它的含義就是有1400個這樣的科研團隊、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，能夠實現人類基因密碼的解讀。滿負荷運行就意味著，“天河一號”正“火力全開”，通過超級計算改變著我們的生活。

　　國家超級計算天津中心主任劉光明：這個就是對一個孕婦來講，她的胎兒的健康情況，過去要進行診斷的話，是通過采羊水，那么采羊水就是一個潛在的危險，那么現在用基因技術，就是采一個血，之后通過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驗和技術對數據進行處理。

　　除此之外，滿負荷運行，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一步創新，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、數十萬這些人的基本情況，把它匯集起來，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，這個家族有什么發展趨勢，在這個群體里面，有什么樣的疾病的發展趨勢，這樣為我們中國人自己的健康，提供一個咨詢，提供一個精準化的治療和個性化的治療。

　　滿負荷運行意味著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合作，開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，屆時它的運算能力，將是“天河一號”的兩百倍。

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