天河一号超级计算机介绍

时间：2024-09-27 23:39:40 计算机等级我要投稿

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天河一号超级计算机介绍

　　我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”，每天在线任务量已超1400个，处于饱和运行状态，这是欧美国家级超算中心都很难达到的一个业务规模。下面是小编整理的关于天河一号超级计算机介绍，欢迎大家参考!

　　“天河一号”超级计算机从2008年开始研制，按两期工程实施。

　　一期系统(TH-1)于2009年9月研制成功，峰值速度为每秒1206万亿次双精度浮点运算(TFlops)，持续速度为563.1TFlops(LINPACK实测值)，是我国首台千万亿次超级计算机系统，参加2009年11月世界超级计算机TOP500排名，位列亚洲第一、世界第五，实现了我国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

　　二期系统(TH-1A)于2010年8月在国家超级计算天津中心升级完成，峰值速度提升为4700TFlops，持续速度提升为2566TFlops(LINPACK实测值)，部分采用了自主研制的飞腾-1000中央处理器。参加2010年11月世界超级计算机TOP500排名，位列世界第一，实现了从亚洲第一向世界第一的重大跨越，取得了我国自主研制超级计算机综合技术水平进入世界领先行列的历史性突破。

　　“天河一号”采用CPU和GPU相结合的异构融合计算体系结构，硬件系统主要由计算处理系统、互连通信系统、输入输出系统、监控诊断系统与基础架构系统组成，软件系统主要由操作系统、编译系统、并行程序开发环境与科学计算可视化系统组成。总体技术指标如下：

　　(1)峰值速度4700TFlops，持续速度2566TFlops(LINPACK实测值)，内存总容量262TB，存储总容量2PB。

　　(2)计算处理系统：包含7168个计算结点和1024个服务结点。每个计算结点包含2路英特尔CPU和一路英伟达GPU，每个服务结点包含2路飞腾CPU。全系统共计23552个微处理器，其中英特尔至强X5670 CPU(2.93GHz、6核)14336个、飞腾-1000 CPU(1.0GHz、8核)2048个、英伟达M2050 GPU(1.15GHz、14核/448个CUDA核)7168个，CPU核共计102400个，GPU核共计100352个。

　　(3)互连通信系统：采用自主设计的高阶路由芯片NRC和高速网络接口芯片NIC，实现光电混合的胖树结构高阶路由网络，链路双向带宽160Gbps，延迟1.57us。

　　(4)输入输出系统：采用Lustre全局分布共享并行I/O结构，6个元数据管理结点，128个对象存储结点，总容量2PB。

　　(5)监控诊断系统：采用分布式集中管理结构，实现系统实时安全监测、控制和调试诊断。

　　(6)基础架构系统：采用高密度双面对插组装结构，冷冻水空调密闭风冷散热。环境温度10℃～35℃，湿度10%～90%。

　　(7)操作系统：64位麒麟Linux，面向高性能并行计算优化，支持能耗管理、高性能虚拟计算域等，可广泛支持第三方应用软件。

　　(8)编译系统：支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言，支持OpenMP、MPI并行编程，支持异构协同编程框架，高效发挥CPU和GPU的协同计算能力。

　　超级计算机“天河一号”饱和运行"

　　国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞:“天河一号”主要是为我们国家的大学、科研机构和我们的中小企业，提供科学计算服务，现在每天在这个上面有1400个作业在运行，那么它的含义就是有1400个这样的科研团队、小组，在我们天河上面，从事科技研究工作。

　　专家介绍，“天河一号”算天，能为大飞机、大火箭的研制，搭建飞行环境模型;算地，可以给地球成像，探清地下的石油分布;而算人，能够实现人类基因密码的解读。满负荷运行就意味着，“天河一号”正“火力全开”，通过超级计算改变着我们的生活。

　　国家超级计算天津中心主任刘光明：这个就是对一个孕妇来讲，她的胎儿的健康情况，过去要进行诊断的话，是通过采羊水，那么采羊水就是一个潜在的危险，那么现在用基因技术，就是采一个血，之后通过测序仪就形成了新的数据，数据传到我们天河上面，我们就根据积累的经验和技术对数据进行处理。

　　除此之外，满负荷运行，还使得“天河一号”不断积累了大量的数据资源，这些大数据也为科研团队进一步创新，提供了基础。

　　国家超级计算天津中心主任刘光明：我们能把数万、数十万这些人的基本情况，把它汇集起来，用大数据的方式，去分析带有趋势性的结果，比如某些人有这些遗传病，在高血压方面，这个家族有什么发展趋势，在这个群体里面，有什么样的疾病的发展趋势，这样为我们中国人自己的健康，提供一个咨询，提供一个精准化的治疗和个性化的治疗。

　　满负荷运行意味着我国需要更多更快的超算能力，目前，天津超算中心正同国防科技大学合作，开展新一代百亿亿次超级计算机的研制，预计2020年研制成功并建成投用，届时它的运算能力，将是“天河一号”的两百倍。

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