中国超算:第二次登上世界之巅

2013年06月18日 04:19  解放军报 

  ■本报记者 王握文 特约通讯员 司宏伟

中国超算:第二次登上世界之巅

图为天河二号科研团队。

  何书远摄

  国防科技大学自主研制的天河二号超级计算机系统,第二次登上世界超算之巅。喜讯传来,本报记者独家专访了国防科大计算机学院院长、天河二号总指挥、总设计师廖湘科研究员。

  进一步奠定“中国超算”领先地位

  记者:相隔两年半,中国超级计算机又一次在世界超算领域夺冠,你对此如何评价?

  廖湘科:如果说,天河一号夺冠被认为是世界超算领域杀出的“一匹黑马”,那么,天河二号再次折桂,则进一步巩固了中国超算的领先地位,表明中国的超级计算机研制技术继续处于世界领先行列。

  记者:具体体现在哪些方面?

  廖湘科:天河二号的峰值计算速度和持续计算速度,是上届排名第一的美国“泰坦”超级计算机的2倍,体积却只相当于它的85%,能效比基本相当。由此可以看出,天河二号的计算速度和计算密度是世界领先的,当然也成了当今世界运算速度最快、能效比最高的超级计算机。

  中国超级计算机研制技术新跨越

  记者:那么,天河二号主要取得了哪些技术创新进步呢?

  廖湘科:世界一流的超级计算机不是简单地“堆”出来的,必须攻克体系结构、关键器件、核心软件等一系列关键技术。在天河二号的研制中,我们在新型异构多态体系结构、新型微异构计算阵列、新型层次式加速存储架构、新型并行编程模型与框架、高速互连、容错设计与故障管理、高密度高精度结构工艺等方面取得了一系列技术创新和进步。

  记者:天河二号有哪些显著特点?

  廖湘科:概括起来说,主要有5大特点:一是高性能,峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录。二是低能耗,能效比为每瓦特19亿次,达到了世界先进水平。三是应用广,主打科学工程计算,兼顾大数据处理。四是易使用,创新发展了异构融合体系结构,提高了软件兼容性和易编程性。五是性价比高。

  记者:在天河一号中,部分采用了自主研制的“飞腾-1000”CPU,天河二号是否也采用了国产CPU?

  廖湘科:天河二号服务阵列采用我们自主研制的“飞腾-1500”CPU。这是一款当前国内主频最高的自主高性能中央处理器,在系统中主要承担高安全的信息服务类应用。

  超级计算机应用前景广阔无限

  记者:世界大国不断加大投入研制超级计算机,是出于激烈竞争需要还是应用需求牵引?

  廖湘科:我认为这两个方面是相辅相成、并行不悖的。杰克·唐加拉教授曾说:“全球研制运算最快超级计算机的竞争与国家荣誉密切相关。因为这种超级计算机在处理与国家利益密切相关的国防、经济、能源、财政与科学等领域发挥着巨大的作用。”超级计算机作为世界高新技术领域的战略制高点,是世界各国科技实力和综合国力的体现。

  记者:速度是衡量超级计算机的一个重要指标,超算为什么越来越快?

  廖湘科:随着经济社会的发展,在科技、经济和社会发展等领域存在一系列复杂、大型的挑战性问题需要计算求解,必须依赖速度超快、容量超大的超级计算机。

  记者:能否介绍一下天河二号的具体应用情况?

  廖湘科:目前,安装在国家超级计算天津中心的天河一号用户单位达到600多个,涵盖了石油勘探地震数据处理、高端装备制造、土木工程设计、航空航天、生物医药、天气预报与气候研究、海洋环境研究、新能源、新材料、基础科学研究、动漫与影视渲染等应用领域。

  天河二号与天河一号相比,不仅应用领域更加广阔,而且在计算规模、计算精度和计算效率等方面也将大大超过天河一号。以500人规模的全基因组信息关联性分析为例,华大基因利用自建系统需1年时间,而利用天河二号只需3个小时,在有效的运行时间内,天河二号可以满足百万人量级的全基因组分析。另外,天河二号还能在智慧城市、电子商务、云计算与大数据等领域发挥重要作用。

  世界超算领域的相互超越将成为常态

  记者:您认为目前世界超级计算机技术发展呈现什么样的趋势?

  廖湘科:当前,世界超级计算机发展正处于快速发展的繁荣期,各国都在增加投入、加快发展。天河二号夺得世界排名第一后,将加大世界超算领域的追赶,竞争将进一步加剧,相互超越将成为常态。

  记者:我国还存在哪些不足,能继续保持领先优势吗?

  廖湘科:天河一号首次排名世界第一时,我们对国际超算发展做出了“三个没有改变”的判断,即:西方在信息技术领域的优势地位没有改变,美国在超级计算领域的主导地位没有改变,世界强国争夺超级计算机领先地位的态势没有改变。

  现在,总体态势并没有发生实质变化。我国在核心电子器件、高端通用芯片、基础软件以及大型行业应用软件等方面,与发达国家尤其是美国相比还存在差距。超级计算机的应用仍然有很长的路要走。

  记者:我国在超级计算机研制与应用如何走出一条符合国情的发展道路呢?

  廖湘科:为保持我国超级计算机系统领先地位,促使超级计算应用和产业整体提升和跨越,需要实现三个转变:一是从军民各自为政的发展道路,转变到军民融合的发展道路;二是从以科研为主的发展模式,转变到科研、人才、学科“三位一体”的整体发展模式;三是从以系统研制为主的发展模式,转变到使能技术、系统技术和应用技术相结合的一体化发展模式。

  ■本报记者 王握文 特约通讯员 司宏伟

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