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超等计算机: 从零起步赢得速度、利用“双优势”

2021-7-15 09:30| 发布者: wdb| 查看: 38| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 超等计算机: 从零起步赢得速度、利用“双优势” ,更多科技知识关注我们。

??????? 高功能超等计算机,是全球强盛国度争抢的要紧“制高点”,对国度平安、经济和社会进行,具备举足轻重的扶持效用。因而加速进行超等计算机,推广超等计算机利用,关于我们国家科学探讨、推进科技创新和推进经济社会高品质进行意义重要。

??????? 40好几年来,我们国家超等计算机经验了从没有到有、从跟跑到局部优先、从要害焦点技艺引入到实现自助可控的艰难进行历程。

??????? 勇于突破封锁,我们国家超算技艺没再受制于人

??????? “好几年来,中、美、日等国在超等计算机范畴的竞争,实质便是科技实力与概括国力的竞争。”华夏科学院计算技艺探讨所探讨员张云泉说,我们国家几代超算人前赴后继,缔造出了不起的“奇迹”。截止日前,天河二号、“神威·太湖之光”等国产超等计算机,在世界超等计算机大赛上,共拿下10个全球第一。

??????? 在国度超等计算没有锡中心主任杨广文的回想中,上世纪70年代,首台超等计算机问世后,世界上对超等计算机的要求猛增。强盛国度在要点资产范畴,应用超等计算机取得了多方面的突破。那时,美国、日本等国在少许要害焦点技艺上,对华夏周全封锁。

??????? 当时,我们国家源于无高功能的计算机,部分汽油矿藏数据和材料不得不用飞机送去海外料理,不但费率不便宜,况且受制于人。

??????? 那时,我们国家曾向某强盛国度提议进口一辆功能不算很高的超等计算机,对方却回复:必需要为此台机器建一种六面不透光的“平安区”,能映入“平安区”的只能是巴黎统筹组织的事业人士。

??????? 1978年,党的十一届三中全会举办,拉开了改革开放的序幕。也便是在这一年,我们国家正规发动巨型计算机的研制事业。

??????? “为何要研制本人的巨型计算机?由于华夏要搞四个现代化,不行无巨型计算机!”杨广文叮嘱科技日报记者,超等计算机由大批的计算节点构成,每个计算节点由少许CPU(中央料理器)构成,计算节点由快速互联网站接连起来。除此之外,全个体系还包括大范围存储体系、体系软件、利用软件和冷却体系等。因而短时间内,我们国家要想在超等计算机焦点技艺上取得重要突破、跑在全球前列,非是一件简单事。

??????? 然则,我们国家的科研人士并没有被面前的难题吓倒。那时,它们脑子里唯有一种念头:早日制出华夏人本人的巨型计算机,技艺上没再受制于人。

??????? 从1978年到1983年,这5年里,承受此项任务的研发团队,没日没夜的顽强拼搏,解决了没有数个根基理论、技艺和生产工艺难题,攻克了数以百计的要害技艺难关,缔造性地提议了“双向量阵列”构造并达成全体设置,比原计划提早一年成功研造出“银河-Ⅰ”巨型计算机。

??????? 1983年12月26日,我们国家第一辆亿次巨型计算机“银河-Ⅰ”正规经过国度技艺鉴别,体系达到并超越了预定的功能目标,机器全体稳固可靠,且经费只用了原计划的1/5。

??????? 这标记着华夏成为全球上少数几个能够独立设置和研制亿次巨型计算机的国度。

??????? 面向国度要求,实现真实平安自助可控

??????? “从2002年以后,通过15年的快速进行,华夏超算实现了平安、自助、可控。”杨广文说。

??????? 近10年来,我们国家从鉴于自助可控超等计算机体系的软件与利用、效劳于国度特殊须要和高新技艺资产进行考量,从新布置了超等计算机的研制事业。

??????? “十三五”国度要点研发计划设立了“高功能计算”要点专项,在高功能计算机研制、体系软件及利用等方面赐予布置扶持。此中,研制“神威·太湖之光”便是国度要点组织展开的一项重要科研任务。

??????? 2013年4月22日,江苏省国民政府正规提议在没有锡市建造10亿亿次超等计算中心,获得科技部的扶持;2014年3月5日,科技部同意“高效率计算机及利用效劳环境(二期)”重要名目立项;2015年12月31日,“神威·太湖之光”超等计算机研制达成。

??????? 用相干行家的话来讲,随着“神威·太湖之光”超等计算机和“申威26010”料理器等标记性效果的显露,打破了长久以来国产超等计算机平台没有“芯”可用的局势,奠定了平安、自助、可控的国产平台技艺根基。

??????? 记者理解到,“神威·太湖之光”超等计算机由40个运算机柜和8个网站机柜构成。每台运算机柜包涵4个由32块运算插件构成的超节点,每块插件由4个运算节点板构成,一种运算节点板又包涵两块“申威26010”高功能料理器。

??????? “一辆机柜就有1024块料理器,‘神威·太湖之光’大家都有40960块料理器。”杨广文说。

??????? 值得一提的是,“神威·太湖之光”也是我们国家第一辆悉数采纳国产料理器建立的超等计算机。截止日前,其以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度,延续4次在全世界超等计算机比赛中夺冠。此中,2016年11月,“神威·太湖之光”以较大的运算速度优势再一次夺得全球超算冠军,鉴于该超等计算机运转的高功能计算利用名目得到世界高功能计算利用范畴最高奖——“戈登贝尔”奖,成为我们国家高功能计算利用进行的一种路程碑式的成就。

??????? “让鉴于自助可控超等计算机体系的软件与利用登上世界巅峰,做强国产软件,这是咱们超算人的追求与梦想。”国度超等计算没有锡中心研发中心主任甘霖说。

??????? 比拼利用水准,让大机器发挥出大效用

??????? “超等计算机为解决工程和科学中的重要困难而生。”国度超等计算没有锡中心副主任付昊桓说,衡量超等计算机的价格,不行只瞧运算速度,还要看利用水准。

??????? “比拼谁的超等计算机‘跑’得更快,这类竞赛曾一度在中、美、日、韩等国之中发展。只是,此刻大伙比的是,超等计算机能被用在甚么范畴,这成为现在竞争的要害点。”杨广文说。

??????? 那末,该如何让大机器发挥出大威力?

??????? 在杨广文看来,国度超等计算没有锡中心最重要的的职责便是运维,运维的目的便是用好这台超等计算机。

??????? 近7年来,国度超等计算没有锡中心的科研团队不负众望,将理论与实践相联合,经过展开跨学科、跨单位的广大交叉合作,使鉴于“神威·太湖之光”体系的并行利用效果频出。此中,应用“神威·太湖之光”超等计算机每秒10亿亿次的超强计算力,研发出的相关气候模拟、地震模拟、产业仿真、生物医药等范畴的一系各国产利用软件,助力我们国家根基探讨和工程创新,展现了国产超等计算机硬件与软件相联合的庞大潜力。

??????? 2017年11月17日,在美国丹佛举办的全世界超等计算大会上,由华夏科研团队达成的“非线性地震模拟”再获“戈登贝尔”奖。应用“神威·太湖之光”的强盛计算能力,该团队成功地设置实现了高可扩展性的非线性地震模拟用具。该用具初次实现了对唐山大地震产生进程的高分辨率精准模拟,让得科学家可行更好地了解唐山大地震所形成的作用,并对未来地震预防预测等具备要紧的借鉴意义。

??????? 另外,杨广文显示,超等计算机还能为人力智能范畴的深度学习效劳。“此刻,众多IT企业的技艺负责人寻到咱们,最重要的由于咱们开发了大批鉴于深度学习算法的并行软件,研发了一种深度学习平台swCaffe。日前,咱们已展开的、鉴于超等计算机的深度学习利用,包括围棋、语言声音辩别、医学图像辩别、遥感图像分类、地震波余震特征辩别、大范围冷冻电镜生物大分子模子高精度重构等。”杨广文说。

??????? 杨广文叮嘱记者,日前国度超等计算没有锡中心“神威·太湖之光”体系运转稳固,使用者数量不停增添,机器应用率已超越50%,已达成200多项百万核大型难题的求解任务,涉及航空航天、领先进步生产、生物医药、新资料、新燃料等要点范畴,有用地扶持了国度科学探讨与资产创新。

??????? 这点要紧的利用效果在国家内部外引起了庞大反响,这声明“神威·太湖之光”能够扶持具备策略要求的挑战性利用,并向全球展现了华夏超等计算机的世界位置和要紧作用力。

??????? 值得一提的是,近年来,国度超等计算没有锡中心高度重视能人引入与培养。日前,该中心具有国家内部外特聘行家30余人,不业余涉及计算机软硬件开发、气象气候、生物基因、海洋物理、力学、大数据、云计算等。另外,该中心每年还承受清华大学在读博士生、硕士生的培育任务。

??????? 杨广文显示,未来我们国家科研团队将接着围绕提高国度科技创新能力,以“神威·太湖之光”超等计算机为根基, 进一步解决气候、环境、寿命、资料和生产等范畴的重要科学难题,探讨高功能计算的焦点技艺、提高高功能计算的利用水准、培育高功能计算能人,为我们国家根基探讨及资产进行提供强有力的支撑。

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