中外最快超算天河二号面面观

6月117日,在第61届全球高品质总结机500强(TOP500)排名榜中,天河二号(Milky
Way
2)荣登第一名,成为环球最快的最佳总结机。天河二号系统有多快?使用了何等进步技术?能够选拔在什么领域?

又快又强 数字看天河二号

用作国家863布置“十二五”高功用计算机重庆大学项指标阶段性成果,天河二号双精度浮点运算峰值速度高达每秒5.49亿亿次,Linpack测试质量已达到每秒3.39亿亿次。比美利坚联邦合众国财富部橡树岭国家实验室的“泰坦”快74%。

天河二号超级总计机体系由1六贰十一个机柜组成,包含12多个计算机柜、七个服务机柜、13个通讯机柜和2陆个存款和储蓄机柜,占地面积720平米,内部存储器总体积1400万亿字节,存款和储蓄总体量12400万亿字节,最流年行耗能17.8兆瓦。与二〇〇八年三月赢得TOP500先是的银汉一号比较,天河二号峰值计算速度和不断总结速度均晋级10倍以上,总括密度升高了10倍以上,系统能效比是天河一号的3倍。

通俗点说,天河二号的类别存款和储蓄总容积也就是600亿册每册10万字的书本。固然每人每分钟实行3遍运算,天河二号运算一时辰,约等于13亿人还要用总计器算上一千年。

异构多态 技术看天河二号

“天河二号配备了48,000颗AMD至强融核协助处理理器和32,000颗英特尔至强处理器,”国防科技(science and technology)高校电脑大学教授、博导及天河高质量计算机连串副总设计师卢凯说,“我们也使用了由国家核高基重大专项协理、国中国科学技术大学自主研制的新一代‘飞腾-1500’CPU。”

“天河二号不仅仅是为传统的科学计算营造,也会兼顾音讯处理与数码解析等供给。”卢凯代表,“所以我们从系统布局、具体的技术方案设计方面都进行了定制化。”因而,在计算天河一号成功经验的根底上,自主立异了风尚异构多态体系布局,完毕了多门类总计能源、输入输出财富和服务资源的灵巧配置。

天河二号选取了AMD的微异构技术,使应用程序代码的开支和调优更为省时省力,能帮忙用户将其代码顺畅地运行在不一致硬件平台上,充足释放硬件平台的属性潜力。

766游戏网官网,存款和储蓄作为任何架构的一部分,对于大数量的音信处理与扶助以及科学总括都有很好的兼顾和适配。在风行的编制程序模型方面,把“Mapreduce”的劳作面向于大数据、新闻处理的干活也移到了天河二号上,那样的话,在深化科学工程测算的还要,可急速接济大数额处理、高吞吐率和高安全音信服务等多类应用,扩张了天河二号的应用领域。

在软件上边,一点都不小的工作量是在系统一管理理方面。比如选用了多层次的容错设计,机器管理机器的自治故障管理技术等,使系统能够即时的发现、诊断和处理故障。

“中夏族民共和国创建”在天河二号上铺天盖地。基于自主通讯接口芯片和互连交流芯片设计实现了光电混合的自立定制高速互连系统,品质是近年来国际上开首进的商用互连系统的2倍;选取综合化的能源消耗控制机制,能效比进入国际提高行列;设计实现了遵照背板前后对插、水平盲插的高密度高精度组装结构。这一文山会海技革和突破,涉及体系布局、微异构总结阵列、高速互连网络、加快存款和储蓄架构、并行编制程序模型与框架、系统容错设计与故障管理、综合化能耗控制技能以及高密度高精度结构工艺等方面。“TOP500仅仅只是三个榜单,更重视的是以此机器是用来给谁服务,如何用好那样大型的机械。”卢凯代表。

医行娱食 应用看天河二号

将来,高品质总结机已经与我们的生存密切相关。如大家耳熟能详的天气预告预测、电影渲染等等。

二零一零年天河一号在塞尔维亚Bell格莱德超算中央投入使用后,其600多位用户涉及天然气勘探、地震数据处理、土木工程设计、航空航天、生物医药、天气预先报告与气象商量、海洋环境商讨、新财富、新资料、宇宙科研、动漫与电影渲染等世界,涵盖了普通人民医院、行、娱、食等方面。

从中华制作向神州创立改变未来,研发就变成了很关键的变型力量。卢凯举例表明,一家研讨微波功率器件的厂商做微波管实验,做十四回试行需求开销几千万基金,使用一流计算机后,只供给展开四次试验,大大节约了研究开发支出。

国防科学技术大学总括机大学商量员、天河高品质总计机类别副总设计师朱小谦表示,天河二号系统当下对外地劳工务不到二个月,已经有20多位用户实现了首轮试算,如中国科学院软件斟酌所、法国首都中国科高校、东京药物商量所等。别的还有好多重庆大学用户建议试算申请。

基于,天河二号将作为苏黎世超算中央的政工主机,于当年初交付运营,首要用来科学总括、工程测算以及新闻化的服务等多少个世界,将服务于珠三角地区以及包涵Hong Kong、帕罗奥图在内的科学普及区域。

软硬兼施 拔尖计算机的前程

极品总计机正稳步变成各国争夺的一个战略制高点。拔尖计算机有四个至上,正是速度超级快、体量顶尖大、体积一级大、功耗一级多、造价一流贵。幸免一级总计机成为砸钱机器,须进一步破解应用瓶颈。

卢凯表示,“国家急需更进一步加大软件上边的投入。从国家的科学技术布局上即将软件、硬件都要珍视,甚至也还要往软件上边倾斜。”天河二号是863专项重庆大学项目,在那几个项目里也饱含了好五个高品质计算的利用,包含应用服务环境。这样大的三个平台,能生出科学研讨成果,展示科学和技术实力,面对经济、科学技术都有晋升的运用软件系统,因为最终全部的东西都以靠运用软件系统显现。

其余,拔尖计算机的运用涉及到各行各业,要求多多负有深度学科背景的专才,才能将该领域的大型软件开发出来。“中山市政坛在提议倡议,中大已确立超算大学,作育超算方面包车型地铁姿色。”卢凯告诉TechTarget记者。

除外国航空公司天、天气等“高端”领域,一流计算机怎么样在个体领域发挥更大成效也是我们供给思考的标题。

从天河一号的五千节点到天河二号的1五千节点,再到二零一六年安顿研制出十亿亿次至上总结机的四千0或越多节点,这中间又要打败哪些技能难题呢?卢凯表示,简单归结起来是能源消耗、可扩大性和体系可信性三方面。“当然,还有局地新题材恐怕还未察觉或设想到”,他说,“我们今日有的办事就是梳理天河二号碰到的技巧瓶颈,为其后的特等总括机设计提供教导与基于。”

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