神威·太湖之光超級計算機

神威·太湖之光超級計算機是由國家並行計算機工程技術研究中心研製、安裝在國家超級計算無錫中心的超級計算機。

神威·太湖之光超級計算機安裝了40960箇中國自主研發的“申威26010”眾核處理器，該眾核處理器採用64位自主申威指令系統，峰值性能為12.5億億次/秒，持續性能為9.3億億次/秒。

2016年6月20日，在法蘭克福世界超算大會上，國際TOP500組織發布的榜單顯示，“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單之首， 不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍，其效率也提高3倍；11月14日，在美國鹽湖城公布的新一期TOP500榜單中，“神威·太湖之光”以較大的運算速度優勢輕鬆蟬聯冠軍；11月18日，我國科研人員依託“神威·太湖之光”超級計算機的套用成果首次榮獲“戈登·貝爾”獎，實現了我國高性能計算套用成果在該獎項上零的突破。

2017年5月，中華人民共和國科學技術部高技術中心在無錫組織了對“神威·太湖之光”計算機系統課題的現場驗收。專家組經過認真考察和審核，一致同意其通過技術驗收；11月13日，全球超級計算機500強榜單公布，“神威·太湖之光”以每秒9.3億億次的浮點運算速度第四次奪冠。

2018年11月12日，新一期全球超級計算機500強榜單在美國達拉斯發布，中國超算“神威·太湖之光”位列第三名。

基本介紹

• 中文名：神威·太湖之光
• 外文名：Sunway TaihuLight
• 世界排名：第三名(2018/11/12)
• 開發國家：中國
• 落戶位置：國家超級計算無錫中心

研發背景

超級計算機，被稱為“國之重器”，超級計算屬於戰略高技術領域，是世界各國競相角逐的科技制高點，也是一個國家科技實力的重要標誌之一。自中國863計畫實施以來，國家高度重視並且支持超級計算系統的研發，但由於基礎薄弱起步較晚，在國際舞台中一直受制於人，美國更是在2015年宣布對中國禁售高性能處理器。

組成結構

神威·太湖之光超級計算機由40個運算機櫃和8個網路機櫃組成。每個運算機櫃比家用的雙門冰櫃略大，打開櫃門，4塊由32塊運算外掛程式組成的超節點分布其中。每個外掛程式由4個運算節點板組成，一個運算節點板又含2塊“申威26010”高性能處理器。一台機櫃就有1024塊處理器，整台“神威·太湖之光”共有40960塊處理器。每個單個處理器有260個核心，主機板為雙節點設計，每個CPU固化的板載記憶體為32GBDDR3-2133。

整體布局

至於機房擺放，太湖之光採用了兩側各20個計算機櫃和存儲機櫃、中間單列網路系統機櫃的布局，占地面積605平方米。

主要性能

1. 峰值性能125.436PFlops，世界第二

2. 持續性能93.015PFlops，世界第一

3. 性能功耗比6051MFlops/W，還是世界第一

蟬聯冠軍

2016年6月20日，在法蘭克福世界超算大會上，國際TOP500組織發布的榜單顯示，“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單之首， 不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍，其效率也提高3倍。

2016年11月14日，新一期全球超級計算機500強（TOP500）榜單，中國“神威·太湖之光”以較大的運算速度優勢輕鬆蟬聯冠軍。算上此前“天河二號”的六連冠，中國已連續4年占據全球超算排行榜的最高席位。

2017年6月19日下午，在德國法蘭克福召開的I SC2017國際高性能計算大會上，“神威·太湖之光”超級計算機以每秒 12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續計算能力，再次斬獲世界超級計算機排名榜單TOP500第一名。本次奪冠也實現了我國國產超算系統在世界超級計算機冠軍寶座的首次三連冠，國產晶片繼續在世界舞台上展露光芒。

2017年11月13日，新一期全球超級計算機500強榜單發布，中國超級計算機“神威·太湖之光”和“天河二號”連續第四次分列冠亞軍，且中國超級計算機上榜總數又一次反超美國，奪得第一。此次中國“神威·太湖之光”和“天河二號”再次領跑，其浮點運算速度分別為每秒9.3億億次和每秒3.39億億次。

2018年11月12日，新一期全球超級計算機500強榜單在美國達拉斯發布，中國超算“神威·太湖之光”位列第三名。

套用場景

以清華大學為主體的科研團隊首次實現了百萬核規模的全球10公里高解析度地球系統數值模擬，將全面提高我國應對極端氣候和自然災害的減災防災能力；

國家計算流體力學實驗室對“天宮一號”返迴路徑的數值模擬將為“天宮一號”順利回家提供精確預測；

上海藥物所開展的藥物篩選和疾病機理研究，大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的藥物設計進度。

2016年11月18日凌晨4：20時許（台北時間），2016年度“戈登·貝爾”獎的謎底終於在美國鹽湖城舉行的國際超算大會（SC16）上揭曉。中科院軟體所楊超研究員與清華大學副教授薛巍、付昊桓等人聯合北師大組成的研究團隊憑藉在“神威·太湖之光”上運行的“全球大氣非靜力雲分辨模擬”套用一舉摘得該項錦標，實現了我國高性能計算套用成果在該獎項上零的突破。此次全球共有6項套用成果入圍“戈登·貝爾”獎最終提名，其中3項都是依託“神威·太湖之光”完成的。其餘2項套用分別為國家海洋局海洋一所與清華大學合作的“高解析度海浪數值模擬”和中科院網路中心的“鈦合金微結構演化相場模擬”。

戈登貝爾獎獲獎

獲獎記錄

7月15日，權威的世界紀錄認證機構金氏世界紀錄宣布，位於國家超級計算機無錫中心的“神威·太湖之光” 在德國法蘭克福國際超算大會（ISC）公布的新一期全球超級計算機500強榜單中以3倍於第二名的運算速度名列第一，是“運算速度最快的計算機”。

“神威·太湖之光”由國家並行計算機工程技術研究中心研製，全部採用中國國產處理器構建，是世界上首台峰值計算速度超過十億億次的超級計算機，其峰值計算速度達每秒12.54億億次。

依託“神威·太湖之光”，在天氣氣候、航空航天、海洋科學、新藥創製、先進制造、新材料等重要領域取得了一批套用成果。其中，由中科院軟體所、清華大學和北京師範大學申報的“全球大氣非靜力雲分辨模擬”課題，由國家海洋局海洋一所和清華大學申報的“全球高解析度海浪數值模式”課題，由中科院網路中心申報的“鈦合金微結構演化相場模擬”課題分別入圍了高性能計算套用領域的最高獎——“戈登貝爾獎”，這是中國在該領域的首次突破。金氏世界紀錄大中華區總裁羅文向國家超級計算機無錫中心主任楊廣文先生頒發金氏世界紀錄認證書。

研製意義

中國計算機學會高性能計算專委會秘書長張雲泉表示，“神威·太湖之光”是國內第一台全部採用國產處理器構建的世界第一的超級計算機。它是根據國家科技部863計畫研製的，研製周期用了接近3年，但之前的預研時間無法估算。“其實，我們在去年底就知道‘神威·太湖之光’具有拿世界冠軍的能力，但當時出於保密考慮一直沒有對外發布。”

對於中國超算的國產化情況，張雲泉介紹說，按照評估，“天河”系列的國產化程度是70%左右，濟南超算中心的“神威藍光”超級計算機能達到85%以上，“神威·太湖之光”的處理器則是全國產的。

“中國已在這場比賽中大幅領先”，美國勞倫斯伯克利國家實驗室副主任西蒙稱，超級計算機系統的每一部件均在中國本土製造意義重大。該實驗室是超級計算機的主要用戶，協助編制全球超級計算機500強名單。“TOP500”網站評論說，“神威·太湖之光”的性能結束了“中國只能依靠西方技術才能在超算領域拔得頭籌”的時代。

“憑藉一套搭載本土自主研發處理器晶片的世界一流超級計算機系統，中國鞏固了在這一計算機最高領域的領導地位。”《華爾街日報》20日稱，“神威·太湖之光”是中國首台未使用美國晶片技術且運行速度排名世界第一的計算機。“此前位列第一的‘天河二號’使用了英特爾公司研發的晶片，去年出台的一項美國出口禁令使該系統未能獲得升級所需晶片。”

正如《華爾街日報》所說，我國863計畫持續支持超級計算系統的研發，但在處理器設計製造方面，相當一段時間都不能擺脫受制於人的局面。2015年4月，美國商務部發布公告，決定禁止向中國4家國家超級計算機機構出售“至強”(XEON)晶片。當時張雲泉在接受《環球時報》專訪時表示，禁售短期內可能造成“天河二號”升級計畫拖延，但長期來看“是倒逼中國推進超算國產化戰略的重要機遇”。

專家的話可謂一語中的。時隔一年，張雲泉20日再次接受《環球時報》採訪時，他對國產處理器發展得這么快、並且奪得世界冠軍充滿感慨。他表示，美國的晶片禁運反而縮短了中國的研製周期，使我們搞出了完全自主的高性能處理器和完全自主可控的超級計算機，“西方的晶片禁運對中國可謂利大於弊”。