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[电子信息技术] 国产超级计算机专题

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 楼主| 空弹匣 发表于 2018-6-27 22:37 | 显示全部楼层
美媒称中国建造超级计算机速度远超美国
2018-06-26 18:00:18 http://www.guancha.cn/industry-science/2018_06_26_461535.shtml
【观察者网 综合报道】随着6月8日,美国能源部下属橡树岭国家实验室发布最新的超级计算机“顶点”,美国超级计算机夺回了运算速度世界第一的宝座。而美国纽约时报6月26日报道称,从最新出炉的超级电脑500强榜单中可以看出,中国建造超级计算机的速度远远超过美国。
在国际组织TOP500于6月25日发布的全球超级计算上级500强榜单中,“顶点”以每秒20亿亿次(200PFlops)的浮点运算速度峰值位居榜首,性能超过亚军中国“神威·太湖之光”(浮点运算峰值每秒12.5亿亿次)约60%,帮助美国问鼎阔别近5年之久的全球超算500强榜单。
不过,在整个500强榜单中,中国企业和政府制造的超级计算机占206台,成为最高产的超级计算机制造者。而由美国企业和政府设计与制造超级计算机仅有124台。
美国曾是超级计算机市场的传统主导者。在2015年6月的超级计算机500榜单中,虽然中国的“天河二号”夺冠,但美国有233台超级计算机入围,而中国只有37台。
但在2016年6月,中国在超级计算机500强榜单占据167席,超过了美国的165席。2017年6月的榜单中,中国有159台,小幅落后于美国的169台。
另外,据观察者网此前报道,目前中、美、欧、日都在全力研发浮点运算速度达到百亿亿次级别的E级超算,中国目前正在同时推动三个采用自主CPU的E级超算计划:“天河三号”、中科曙光E级和神威E级,预计将在2020年获得首台E级超算。领先于计划于2021年交付的美国首台E级超算。

                               
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公开展出的“天河三号”原型机,它将验证“天河三号”E级超算的技术路线(图片来源:新华社)
纽约时报报道称,制造最强大的超级计算机被视为衡量一国技术实力的一个标准,尽管它们是一种少见的小众技术。国家和企业越来越多地在医药、新材料和能源技术等领域的广泛任务中部署超级计算机。
超级计算是中国在技术领域迅速崛起的步骤之一,引发了美国对中国的宏伟计划和策略——以及这些进步的潜在经济和地缘政治影响的担忧。
在去年秋天的一次评估中,国会的两党咨询机构美中经济安全审查委员会(United States-China Economic and Security Review Commission)指出,超级计算是中国政府“齐心协力,实现主导先进技术的宏伟计划”的一部分。
报道称,中国超级计算机的真正发展是从十年前开始。最初从吸收外国技术起步,然后逐步发展自己的技术。
“中国的起步很慢,但现在在稳步推进,”俄勒冈大学(University of Oregon)研究中国科学政策的专家理查德·萨特迈耶(Richard Suttmeier)说。
有政策专家对《纽约时报》表示,高性能计算项目为中国最近在人工智能和量子计算等关乎赢得或失去经济优势的下一代技术领域开始的行动提供了蓝图。相关行动涉及的资金投入以十亿美元计。
超级计算机技术偶尔会成为美国与中国之间的贸易问题。比如2015年,美国政府拒绝向英特尔颁发许可证,致使其无法向中国的四个超级计算机实验室出售微处理器芯片。华盛顿称这四家超级计算机中心是在为中国军方研发技术。
超级计算机专家称,这项出口禁令促使中国加快了自己的发展速度。

                               
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2016年,采用中国自主开发的“申威”处理器的“神威·太湖之光”超级计算机首次登顶超算排行榜,被国内媒体报道为对美国出口禁令的“打脸”
“中国吸取的教训是,不能依靠美国,”田纳西大学(University of Tennessee)的超级计算机专家、超级计算机500强榜单的联合制定者杰克·唐加拉(Jack Dongarra)说。“他们正在尝试用中国自己的技术取代所有西方技术。”
超级计算机一度几乎全部位于国家实验室里,用于模拟核爆和天气模式建模等政府项目。但现在,全世界最快的500台超级计算机中超过一半正服务于企业。
据研究公司Hyperion Research预计,从2017年到2022年,全球超级计算机市场将翻一番,增至逾95亿美元(约合590亿元人民币)。该公司将超级计算机定义为每台成本超过50万美元的计算机。
在500强榜单中排名前五的制造商中,中国公司占三家。联想第一、浪潮第三、中科曙光第五。惠普和克雷(Cray)这两家美国公司分列第二和第四。
新榜单证实,目前最快的超级计算机在美国。本月,美国能源部宣布其新建成的超级计算机“顶点”实现的计算速度,远超上一台全球最快的超级计算机,即中国无锡一个超级计算中心的神威·太湖之光。“顶点”由IBM和英伟达联合建造,现在田纳西州的橡树岭国家实验室。

                               
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橡树岭国家实验室最早是研制原子弹的“曼哈顿计划”中生产武器级核材料的科研机构,目前美国的核材料生产依然大部分掌握在能源部手中
中国顶级的超级计算机研究人员钱德沛对中国过去十年取得的进展惊叹不已,他是同时在中山大学和北京航空航天大学任教的计算机学教授:“超出了我们的预期,”特别值得骄傲的一点是,神威·太湖之光使用的是国产微处理器。“过去这是一个弱势。”
尽管中国取得了惊人的进步,但钱德沛说,在某些先进的硬件技术,尤其是软件方面,中国依然落后。“软件对我们来说是个棘手的问题,”他说。“需要的时间更长。”
总的来说,软件是超级计算工程师面临的一个挑战。超级计算机越来越被设计成利用人工智能软件处理海量数据。因此,软件应用程序的数据处理速度,往往比原始计算速度更重要。后者是超级计算机性能的传统衡量标准。
500强榜单是根据超级计算机的数学计算速度制定的。但由田纳西大学的唐加拉参与制定的另一项基准,衡量的是应用程序的数据处理速度。在那份榜单中,“顶点”也名列榜首,神威·太湖之光位列第六。
但超级计算机专家表示,中国在软件研发方面也在迎头赶上。“如今中国的重点中心与我们的惊人地相似,”伊利诺伊州阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)副主任里克·史蒂文斯(Rick Stevens)说。
斯蒂文斯说,中国的总体政策是“在技术领域打持久战,超级计算机只是其中的一部分”。

 楼主| 空弹匣 发表于 2018-7-27 08:39 | 显示全部楼层
百亿亿次超级计算机“天河三号”E级原型机完成研制部署
2018-07-27 07:55:52 https://www.guancha.cn/industry-science/2018_07_27_465813.shtml
百亿亿次超级计算机也称“E级超算”,被公认为“超算界的下一顶皇冠”。
《科技日报》记者26日获悉,由国防科技大学牵头研制,运算速度预计可达“天河二号”10倍以上的“天河三号E级原型机系统”已在国家超级计算天津中心完成研制部署,并于22日顺利通过项目课题验收,将逐步进入开放应用阶段。
该原型机系统采用了三种国产自主高性能计算和通信芯片。它的部署完成并顺利通过验收,预示着中国E级计算机将很快进入实质性研发阶段。在此基础上,“天河三号”超级计算机预计于2020年研制成功。

                               
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这是7月26日拍摄的“天河三号”E级原型机全貌。新华社记者 毛振华 摄
百亿亿次超算研制计划早于美日
据新华社报道,国家超级计算天津中心主任刘光明表示: “超级计算机已成为一个国家信息技术创新的核心驱动,国家综合国力提升的强大支撑,以及快速发展高端信息技术的牛鼻子。”
当前,新一代百亿亿次超级计算机的研制计划是国际上高端信息技术创新和竞争的制高点。美国和日本均已提出E级超级计算机的研制计划,拟在2020年或之后完成研制。而我国的百亿亿次超级计算机的研制计划也早已提上日程。
我国超算问鼎世界桂冠是从部署在国家超级计算天津中心的“天河一号”起步。
一路走来,先后有“天河二号”和“神威·太湖之光”等传承和发展。面对超算发展新趋势,2016年,科技部结合“十三五”发展规划,通过国家重点研发计划支持,开始分两期启动我国E级计算机研制计划。第一期主要为“E级计算机关键技术”研究,安排了三个E级原型样机的研制,第二期为具体研制E级计算机。

                               
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国防科技大学和国家超级计算天津中心等团队合作承担了“天河三号E级原型机系统”研制项目。
经过两年多的持续关键技术攻关和突破,原型系统研制成功,并在国家超级计算天津中心部署完成,7月22日顺利通过科技部高技术中心组织的分项课题验收,随后将逐步进入开放应用阶段。
在原型系统基础上,“天河三号”超级计算机有望于2020年研制成功,其运算能力将比“天河一号”提高200倍,存储容量提高100倍。
关键技术突破为“天河三号”整机系统提供设计方案
相比上一代超级计算机,“天河三号”是一个划时代的先进技术作品。它实现了丰富的技术创新,这在原型机上已经得到淋漓尽致的体现。
据《科技日报》报道,相关负责人透露,“天河”系列超级计算机已经全面掌握五大自主核心技术,即具有自主知识产权的四大芯片和自主操作系统,所有核心技术和产品均不再被国外“卡脖子”。
目前,通用CPU和加速器CPU、互连通信路由芯片和互连接口芯片,均已装配在“天河二号”2期系统中,打破了2015年美国对国防科大和“天河”系超算中心的CPU禁运,而“天河三号”超级计算机将对这四大芯片进行全面升级。
目前,“天河三号E级原型机系统”实现了四大自主创新,即三款芯片——“迈创”众核处理器(Matrix-2000+)、互连接口芯片、路由器芯片;四类计算、存储和服务结点,10余种PCB电路板;新型的计算处理、高速互连、并行存储、服务处理、监控诊断、基础架构等硬件分系统;系统操作、并行开发、应用支撑和综合管理等软件分系统。
负责人介绍,“天河三号E级原型机系统”实现了可适应科学计算和数据处理多应用需求的柔性体系结构,突破了计算、访存、通信三方平衡的高性能计算结点技术,可支持十万结点规模的高速互连和光电混合高速信号传输技术、高效靶向散热冷却技术、用户透明的高性能计算环境软件支撑等技术。这些技术通过几十年的积累和不断创新,在“天河”超级计算机系统核心关键技术上已实现了整体自主可控。
“‘天河三号E级原型机系统’关键技术的突破和系统研制,也全面为‘天河三号’整机系统提出了计算、访存、通信性能平衡的设计方案。”他表示,“未来‘天河三号’E级超级计算机将对已经设计生产的三款计算、互联通信核心芯片再进行全面升级,同时基于飞腾CPU设计新的多核CPU,实现可支持海量数据存储的层次式存储系统,对适用高性能计算和高效大数据处理的柔性体系结构进一步优化。计划利用2—3年的时间打造出全自主的具有国际领先水平的新一代‘天河三号’E级超级计算机。”
应用驱动诸多领域发展
在国家超级计算天津中心主任刘光明看来,性能卓越的国产新一代超算“既好看又中用”。它将有助于解决我国高性能计算能力问题,为解决我国国民经济和科学研究等领域的挑战性问题提供不可替代的重要技术手段。同时可直接提高科研院所的科技创新能力,提升企业核心竞争力。

                               
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“国家超级计算天津中心是国际上首个依靠高技术服务实现收支平衡的超算中心。”国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞介绍,中心使用的“天河一号”已经是世界上获得最广泛应用的超级计算机,每天运行的计算任务超过1400个,用户涵盖油气勘探、高端装备制造、药物研发、雾霾预警预报等领域的重点科研、企业、政府机构近1600家。
“天河一号”累计支持国家科技重大专项、国家重点研发计划等重大项目超过1300项,涉及经费超过20亿元,取得国家级、省部级等重要奖励成果及出版成果超过2000项。通过先进产品设计、先进工艺优化、先进材料研发等,为企业年均新增经济效益超过30亿元。
孟祥飞说,未来,国家超级计算天津中心将依托“天河三号”,构建超级计算与云计算、大数据和人工智能深度融合的高性能计算服务平台,将在长效高分辨率气候气象预报、大规模航空航天数值风洞、地震地质研究和油气能源勘探、脑科学与基因工程等一系列超大规模计算与模拟,以及涉及国计民生、信息安全的政务数据、医疗卫生、基因健康等大数据分析处理领域,发挥支撑和平台作用。
该中心还将进一步引领天津智能产业创新发展,以“京津冀大数据协同处理中心”等为载体,对接雄安新区,全面服务京津冀协同创新,成为京津冀区域创新发展的重要引擎。
(综合自科技日报、新华社)

ssizz 发表于 2018-8-6 00:08 | 显示全部楼层
 中新社济南8月5日电 (赵晓)国家超级计算济南中心5日对外公布,采用国家自主芯片研制的新一代神威E级原型计算机在济南正式启用,每秒运行速度为3.13PFlops(1PFlops等于1千万亿次),是神威蓝光计算机的3倍。
  记者在采访中获悉,神威E级原型计算机由硬件、软件和应用三大系统组成。截至目前,该计算机已完成包括全球气候变化、海洋数值模拟、生物医药仿真、大数据处理和类脑智能等12个领域的35项计算任务。
  “神威E级原型计算机首次在国产超级计算机上构建人工智能软件生态链,开展了对弈系统、医疗影像识别、机器翻译等多个大规模人工智能应用。”国家超级计算济南中心副主任潘景山介绍说,该计算机的系统研制与实践应用紧密结合,应用范围从气候气象预报、生命科学、天体物理、航空航天等国家战略,进一步拓展到互联网、云计算、大数据、人工智能、先进制造等领域。
  潘景山表示,作为大科学装置,神威E级原型计算机将为海洋强国战略打造“深蓝大脑”,为乡村振兴、科教兴国等战略构建国家超算互联网基础设施。同时,该计算机还将立足山东,服务全国,满足健康医疗、航空航天、生物信息等领域的一批国家科学与工程计算需求,促进科技创新和经济发展。
  “神威E级原型计算机的研制启用,将进一步推动中国制造走向中国创造。”潘景山指出,该计算机的处理器、网络芯片组等核心器件全部实现国产化。其中,运算系统全部采用具有完全自主知识产权的“神威26010+”众核处理器构建;高速互连网络系统采用完全自主知识产权的申威网络交换芯片和申威消息处理芯片构建;存储和管理系统采用申威多核处理器构建,实现了对该领域产品的国产化替代。
  潘景山说,神威E级原型计算机的研制成功,标志研制E级计算机的技术和工程条件全面就绪,E级计算正拥抱未来。“神威E级计算机将于2020年完成研制部署,率先跨越百亿亿次量级台阶。”
http://www.chinanews.com/cj/2018/08-05/8590136.shtml
 楼主| 空弹匣 发表于 2018-10-25 08:19 | 显示全部楼层
曙光E级原型机完成交付,中国超算实现“三头并进”
2018-10-24 20:20:54 https://www.guancha.cn/industry-science/2018_10_24_476757.shtml
【观察者网 综合报道】据新华社22日报道,由中科曙光牵头的曙光E级原型机系统近日完成交付。至此,国家“十三五”高性能计算专项课题三个E级超算的原型机系统——神威E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机系统全部完成交付。

观察者网8月初曾报道,出于投入巨大、分摊风险的考虑,中国E级超算研制计划第一期主要为“关键技术”研究,还安排了三个E级原型样机,前两台已于7月底、8月初先后部署启用。

另外值得一提的是,18日发布的2018年中国高性能计算机TOP100排行榜中,三大E级超算原型机均进入性能榜前十,分列第四、第六和第九位。同时,国外厂商无一台入围这项榜单中,这是中国超算TOP100榜单第一次实现“全国产”。


                               
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2016年7月4日,中科曙光“2016曙光技术创新大会”宣布启动由其牵头的E级超算项目。

上述报道还提到,曙光E级原型机系统在完成交付后,预计将部署在国家超算上海中心和国家超算深圳中心。

此前,“天河三号”E级原型机部署于国家超算天津中心,神威E级则部署于国家超算济南中心。


                               
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“天河三号”E级原型机。图源:新华社,下同


                               
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神威E级原型机。

在国家“十三五”高性能计算专项课题中,中科曙光、国防科大和江南计算技术研究所同时获批进行E级超算的原型机系统研制项目,形成了中国E级超算“三头并进”的局面。

国家超算济南中心副主任潘景山此前介绍称,2016年至2018年是中国E级超算规划中的第一步——原型机研发。

这一阶段完成后,三家的E级超算将进行PK,通过“赛马机制”确定其中两家并制造出两台真正的E级超算。

三家的研发路径不尽相同。

观察者网曾报道,中科曙光的E级超算原型机采用了自主X86架构处理器和加速器的异构众核体系架构。

有分析认为,虽然X86处理器的技术相对成熟,但要将其完美移植到中国的E级超算上,达到较高的性能,依然存在不小的难度。

另外,神威E级原型机硬件、软件和应用三大系统中,处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件全部为国产化。

而“天河三号”E级原型机则采用自主的飞腾处理器、天河高速互联通信和麒麟操作系统,实现了芯片的全国产化,告别了前代的英特尔芯片。

中科院计算所研究员张云泉表示,E级原型机系统的研制成功可以验证一些关键的技术设想,对一些关键技术难点进行测试和改进,为最后建造全部的系统扫清障碍,避免出现大的技术错误和难题。
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pingkefu 发表于 2018-10-25 20:02 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
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QGP! 发表于 2018-10-25 21:58 | 显示全部楼层
pingkefu 发表于 2018-10-25 20:02
都是众核架构,CPCPU形式,比较容易堆算力。要是有国产高性能gpu就更好了

超算不是更应该看架构么
lmm9001b 发表于 2018-10-29 11:00 | 显示全部楼层
空弹匣 发表于 2018-10-25 08:19
曙光E级原型机完成交付,中国超算实现“三头并进”
2018-10-24 20:20:54 https://www.guancha.cn/industry ...

这三款超级计算机是否都会超过美国的“顶点”?
ssizz 发表于 2018-11-13 00:22 | 显示全部楼层
新华社美国达拉斯11月12日电(记者周舟)新一期全球超级计算机500强榜单12日在美国达拉斯发布,美国超级计算机“顶点”蝉联冠军,中国超算上榜总数仍居第一,且数量比上期进一步增加。

  全球超算500强榜单每半年发布一次。本次新榜单显示,美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”再次登顶,并扩大了领先优势,其浮点运算速度从半年前的每秒12.23亿亿次增加到每秒14.35亿亿次。上期名列第三、由美能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”,晋级亚军。

  中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分别位列第三、四名。德国超算“超级MUC-NG”首次跻身十强,位列第八。这台安装在德国莱布尼茨超算中心的超级计算机,由联想公司制造。


  从上榜的超算总数看,中国从半年前的206台增加到227台,占全部上榜超算总量的45%以上。美国超算上榜总数为109台,创历史新低,但在计算能力上继续保持优势。

  榜单还显示,中国企业在全球十大超算制造商中占据了前三名,其中联想以140台名列冠军,浪潮以84台名列亚军,中科曙光以57台名列季军。华为制造14台,位列第八。

  全球超级计算机500强榜单始于1993年,由国际组织“TOP500”编制,每半年发布一次,是给全球已安装的超级计算机排座次的知名榜单。

http://www.chinanews.com/it/2018/11-12/8675293.shtml
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