它开机分钟
地球人算32年
新一期全球超级计算机500强榜单20日公布,使用中国自主芯片制造的“神威太湖之光”取代“天河二号”登上榜首,中国超算上榜总数量也有史以来首次超过美国名列第一。
榜单显示,“神威太湖之光”的浮点运算速度为每秒9.3亿亿次,不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍,其效率也提高3倍。更重要的是,“神威太湖之光”实现了包括处理器在内的所有核心部件全国产化。
它有多牛
相当于200多万台普通电脑
系统的峰值性能125.436PFlops,世界第一;持续性能93.015PFlops,世界第一;性能功耗比6051MFlops/W,还是世界第一。
国际超算大会上传来的消息光看数据让人不明就里。
“简单来说,这套系统1分钟的计算能力,相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年;如果用2016年生产的主流笔记本电脑或个人台式机作参照,‘太湖之光’相当于200多万台普通电脑。”国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍说,整台“神威太湖之光”共有40960块“申威26010”高性能处理器。
“每一块处理器相当于20多台常用笔记本电脑的计算能力,4万多块再组装到一起,速度之快可想而知。”杨广文说。
国家超级计算无锡中心副主任付昊桓介绍,依托“神威太湖之光”,国家计算流体力学实验室对“天宫一号”返回路径的数值模拟结果令人振奋,将为“天宫一号”顺利回家提供精确预测;上海药物所开展的药物筛选和疾病机理研究,短短2周就完成常规需要10个月的计算,大大加速了白血病、癌症、禽流感等方向的药物设计进度……
25平方厘米打破30年技术封锁
30年前,中国的超级计算机用户有一个神秘的“玻璃房”:美国人把一台超级计算机卖给中国,用不透明的玻璃包裹得严严实实,中国技术人员没有授权不得入内。
上世纪80年代,我国已逐步迈入独立设计和制造巨型机的国家之列,但却因核心处理器等关键部件与技术的短板只能受制于人。
步入“十二五”,在国家863项目重点支持下,我国超级计算发展不断取得突破。“天河二号”问鼎“六连冠”的同时,在全球超级计算机500强榜单上,中国制造的名单正越来越长,这引起了美国的警惕。2015年4月,美国政府宣布,把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单。
正是这种封锁带来的激励,让我国下大力气研发全国产化的“神威”系列超级计算机。
只有5厘米见方的薄块“申威26010”不仅成为“神威太湖之光”的心脏,也成为我国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。25平方厘米的方寸之间,集成了260个运算核心,数十亿晶体管,达到了每秒3万多亿次计算能力。单芯片计算能力相当于3台2000年全球排名第一的超级计算机。
它能干啥
1
算天风中哪朵雨做的云?
气象台的天气预报准度一直在提升,这背后其实都是超级计算机的功劳。
“下不下雨关键看云层运动,在没有超算之前,观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后,就可对云层运动进行精确模拟与观测。”北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院王兰宁教授说。
今年,他在“神威太湖之光”上实现了9公里精度。“如果能够盯着每一朵云,天气预报就将万无一失。”
2
算地既能找飞机,也能抓偷排
为寻找MH370,大量的卫星雷达集中对准南印度洋,一个必经的环节是数据处理,担当这一环节的角色即是超级计算机。“只要有足够精确的相关数据,超算就能找到失事飞机。”清华大学副教授黄小猛说。
除了找飞机,还有更多接地气的事情倚仗超级计算机来解决。
中科院深圳先进技术研究院正在进行的一项课题,是深圳市污染物扩散的模拟。“现在已经可以实现倒推排查究竟是哪个排放点导致了某次大气污染。”中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮说。
3
算人模拟人体不再是梦想
模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分,有了超级计算机,这些都不再是梦想。只要运算核够多、速度够快,医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升,而科学的治疗手段更容易让患者接受。
陈荣亮近日在利用“神威太湖之光”对人体血流进行模拟与分析,例如可以及时有效地判定一个病人是否会发生脑梗塞的风险。“过去,对一个可能发生脑梗塞病人,医院难以判断是否要进行支架手术,一般都会通过从大腿动脉处放进测压导丝进行测量,这种方式既危险又痛苦。如今,经过模拟计算,只要血流储备分数如果小于0.8,就要做手术。”
4
算命?算你和他人有什么不同
超级计算机,在我们认识自己方面也能派上用场。该功能的正式名称叫“个性特征服务”。美国的IBM超级计算机“沃森”近期宣布,通过对每个人2300条最新社交网络推文的解读,应用语言学分析方法归纳总结你的社交特性,然后将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较,从而勾勒出你与众不同的个性。(据新华社)