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揭秘“天河二号”超级计算机
揭秘“天河二号”超级计算机

        2015年11月17日,在美国奥斯汀市召开的2015国际超级计算机大会上,国际TOP500组织发布了第46届世界超级计算机500强排行榜,中国国防科技大学研制的天河二号超级计算机系统,再次位居第一。这是从2013年以来“天河二号”连续第六次夺冠,成为世界超算史上第一台获得“六连冠”的超级计算机,以举世瞩目的“中国速度”,创造了超算领域一项新的世界纪录。
       “天河二号”超级计算机第六次夺冠的消息振奋人心,那么超级计算机究竟是什么?答案可以很偷懒,它是一个集合了很多CPU、很大硬盘的巨型电脑;它“超级”在什么地方?答案可以很感性,它的造价可以顶得上一栋“小蛮腰”,它可以用来干什么?答案可以很通俗,天气预报、飞机、汽车等各行各业都会是它的用武之地。那么,到底什么是超级计算机?让我们一起来看今天的节目,听一听超算专家们的解答。
超级计算机本领一高速度

        衡量超级计算机的性能高低,最主要的指标就是它的运算速度。目前,世界上排名领先的超算机,每秒种的运算都可以达到几万亿亿次。
超级计算机本领-大容量

        超级计算机是一个巨大的计算机系统,可以用来承担各种数据处理任务。如天气预报,原子核物理的探索,研究洲际导弹、宇宙飞船等一些数据量大,时间性强的计算密集型项目。
       如果把普通计算机的运算速度比做是人的走路速度,那么超级计算机就相当于火箭的速度了。那么超算到底有多快,让我们一起来看一下这组“天河二号”的大数据。它的峰值计算速度为每秒5.5亿亿次,每运算1小时,就相当于13亿人同时用计算器计算1000年。它的总容量为12400万亿字节,相当于600亿册每册10万字的图书。它的内存为1.4TB,相当于30万台普通家用电脑。它占地面积720平方米,相当于3个篮球场的面积。这些神奇的数字组合成了“天河二号”,那么这个庞然大物又是如何工作的呢?现在就让我们一起走进天河的心脏去看一看。
实例一  缩短研制周期

       汽车的安全碰撞分析,也是一个常见的“计算对象”。在以往的汽车研发中,要研究一种新车的安全碰撞情况,可能需要制造近百台真车,再进行碰撞试验收集数据,但如果建立数据模型,借助超级计算机,则可以通过数字样车实现碰撞和数据收集,然后再通过真车碰撞事件,最后用车可能就几台就够了。类似的,运用超级计算机的模拟试验和数据运算,飞机制造也不需要进行复杂的风洞试验。
实例二  模拟灾害环境

        由于人类对地球内部的世界知之甚少,关于地球内部结构和变化的数理模型还不够准确,目前世界上最深的钻井也只能到达地下十公里左右,如果地球内部能像大气层那样易于观察,就可以建立数据模型,借助超级计算机强大的运算能力,模拟地壳运动,帮助人类找到地震预测的方法。
实例三  叩问暗物质

        2015年5月,在“天河二号”超级计算机系统上成功完成了3万亿粒子数的宇宙中微子和暗物质数值模拟,使宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化过程得以“呈现”,为通过天文观测手段测量中微子质量带来新的契机和希望。
       超级计算机,已经成为一个城市乃至一个国家重要的基础设施,你可以把它理解成高速公路,研制超算机就是修路,它在各行各业的运用就是走在公路上的各种车辆。人们不可或缺高速公路,同样不可或缺超级计算机。“天河二号”所创造的“中国速度”和综合效益,引起全世界的高度关注,据天河专家介绍,他们正加紧研制具有自主知识产权的新一代飞腾CPU和众核加速器,有望在今年推出天河二号系统10亿亿次升级版。让我们期待“天河二号”继续书写世界超算史上“中国速度”的新传奇。

出处:军事科技公众号

2016-04-03
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