每秒百億億次超級計算機 大數據處理最強大腦

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瞄準超算皇冠的神威E級超算原型機正式啟用, 運算速度達每秒百億億次的E級計算機,被稱作“超級計算機界的下一頂皇冠”。8月5日,國產超算研製向著這一皇冠又邁進了一步:神威E級超算原型機在國家超級計算濟南中心完成部署,並正式啟用。截至目前,神威E級超算原型機已完成包括全球氣候變化、海洋數值模擬、生物醫藥仿真、大數據處理和類腦智能等12個領域的35項重大計算任務,未來應用前景非常廣闊。

神威E級原型機的應用主要在海洋、醫養健康、高端裝備等方面。“現在就有幾個項目等著在E級原型機上做測試。”潘景山介紹,“全球海洋模式”、“兩洋一海超高分辨率海洋模式”、“基因數據處理”、“藥物篩選”等幾個項目都在等著機器落地應用,“超算也是在為國家醫療大數據中心落地濟南做準備。”潘景山告訴記者,應用證明了機器的可靠性、穩定性之後,8月中旬將正式啟用。目前神威·藍光的計算能力已經不能滿足現有項目的計算需求了,“芯片的速度每隔18個月要翻一番,同樣性能的計算設備其價格也要下降一半,可以說超算的壽命只有6年左右。”對於搞超算的人來說,就是和時間賽跑。

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神威E級原型機是我國完全自主研發的E級計算機原型機,具有完全自主知識產權。

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“我們花了6000萬,構建了神威E級原型機,它的運行速度是3—4個P(1P=1千萬億次)。”潘景山表示,2011年,運行速度為1個P的神威·藍光落戶濟南時花了6個億。而E級超算的投入更驚人,“E級計算機+E級存儲,總投入在40億左右。”潘景山告訴記者,這麼大的投入,為儘量避免失敗,2016年科技部立項了3臺原型機進行驗證,其中神威原型機就落在濟南,“這樣利用E級原型機的研製驗收關鍵技術,來向E級超算過渡。”

對於E級超算,國內已有天津、山東、上海、深圳等地明確表示要E級超算落地,“我們正在打造以濟南—青島為中心的山東‘大超算’格局。”潘景山說,他們利用裸光纖技術實現濟南和青島之間的互聯互通,目前速度是10G,2020年能達到400-600G甚至更多。“10Gbps就相當於把1GB的硬盤數據在1秒鐘之內從濟南運到青島。”這樣就弱化了E級計算機地理位置的限制。“原則上是青島以海洋為核心做應用,濟南以醫養健康、高端裝備、科學計算為核心做應用。”

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7月27日,我國自行研製,且主要芯片完全獨立自主研發的天河三號E級超算原型機系統”(一秒運算百億億次,也被稱為E級超級計算機 或1000P級別超級計算機)已在國家超級計算天津中心完成研製部署,該系統由國防科技大學牽頭研製,是我國三大E級超級計算機首個原型機系統,神威E級原型機是我國研製另一臺E級原型機。目前,我國利用E級原型機的研製驗收關鍵技術,未來可擴展至實用型型號,為了儘量避免失敗,2016年科技部立項了3臺原型機進行驗證,除了上面天河三號E級超算、神威E級超算,還有曙光某型E級超算。三個E級超算項目,山東濟南超算中心的是神威E級,國防科大/天津超算中心的天河三號、中科曙光的E級超算。

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在神威E級之前,天津的天河三號原型機已經亮相過了,根據新華社的報道,目前的天河三號原型機有三臺機櫃組成,每組機櫃高2米左右,通體黑色。雖然目前只有三臺機櫃,但是運算能力已經與天河1號超算相當,而後者的峰值浮點性能是1.2PFLOPS,也就是1200萬億次。

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神威E級是國內公開的第二套百億億次超算了,目前還沒有公開透露過詳情的就是中科曙光的E級超算了。

國內的三套E級超算中都有一個共同的要求,那就是自主可控,處理器、網絡等核心部件都要使用國產處理器,天河三號使用的應該是國防科大研發的64核ARM處理器核心,神威E級的技術合作方是江南所,也就是神威·太湖之光的開發方,後者使用的是江南所研發的申威SW26010處理器,神威E級超算應該還會沿用這個架構,不過性能更強。

百億億次超算的性能比現有超算提升一個量級,同時還要控制功耗不超過35-40MW,提高能效是百億億次超算的一個重點,所以難度很大,中美歐日的百億億次超算預計會在2020年前後問世,報道中提及的神威E級超算是在2021年落戶濟南超算中心。


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