天河一號超級計算機

1. 天河一號超級計算機的簡介

NV創始人黃仁勛在2010高性能計算峰會上專門講述了天河一號A
黃仁勛與國家超級計算天津中心楊燦群教授展示天河一號A中的GPU運算節點。楊燦群教授是天河一號主任設計師，國防科大計算機學院系統軟體研究室主任。
中國在超級計算機榜單中有著上佳表現，天河一號由國防科學技術大學研製，部署在國家超級計算天津中心，其實測運算速度可以達到每秒2570萬億次（這意味著，它計算一天，相當於一台家用電腦計算800年，當然，其花費和占據的空間，能耗也是驚人的）。排在第二的是美國的美洲虎，實測運算速度可達每秒1750萬億次。 排名第三的是中國曙光公司研製的星雲高性能計算機，其實測運算速度達到每秒1270萬億次。前三占據了2名。
國際TOP500組織14日在網站上公布了最新全球超級計算機前500強排行榜，中國首台千萬億次超級計算機系統「天河一號」雄居第一。
TOP500是全世界最權威的超級計算機排名榜。從1993年起，作為對全球已安裝的超級計算機進行排名的權威機構，國際TOP500組織以計算機實測速度(Linpack測試值)為基準，每年兩次發布世界上最快的500台超級計算機排名。14日公布的是第36版排行榜。
經過技術升級之後，我國首台千萬億次超級計算機「天河一號」性能實現飛躍，運算速度達到當前國際領先水平。這是中國高性能計算機TOP100組織28日公布的消息。
同日發布的2010年度中國高性能計算機前100強排行榜上，由國防科技大學研製的「天河一號」二期系統以每秒4700萬億次的峰值性能和每秒2507萬億次的實測性能位居榜首。
與目前已知的全球最快計算機——美國「美洲虎」超級計算機相比，「天河一號」的實測性能是它的1．425倍。與誕生於一年前的「天河一號」一期系統相比，二期系統的峰值性能和持續性能分別提高了2．89倍和3．45倍。
最新的全球排名將於11月中旬發布。中科院軟體所研究員張雲泉認為，「天河一號」可望問鼎世界超級計算機性能之首。
新的「天河一號」機櫃從113個增加至140個，「刀片」即計算結點由豎向插入改為橫向插入。盡管從外表上看變化並不大，「天河一號」工程辦公室主任李楠表示，這次升級不是簡單的規模擴張，而是實現了一系列重大技術突破。
在升級後的系統中，互聯晶元全部替換為國防科大自主研製的產品，性能是目前國際商用晶元的兩倍。CPU（中央處理器）也首次部分採用這所大學自主研製的「銀河飛騰1000」晶元，數量約佔全部CPU的七分之一。
「我們自己的CPU完全能夠實現全部替換，但目前應用軟體的發展尚未跟上，需要逐步過渡。」李楠說，「從個體性能來看，我們的CPU與世界先進水平還有差距，正在研製中的下一代CPU將瞄準世界最前沿。」
除此之外，二期系統還在大規模集成電路晶元、結點機、網路、印製電路板和操作系統、編譯系統等關鍵技術上成功升級，在異構融合體系結構、基於高階路由的高速互聯通信、高性能虛擬計算域等方面取得了新的突破。
同時，由於採用了世界最先進的水冷製冷等技術，新一代「天河一號」的能效值提升了近50%，是僅次於IBM「藍色基因」的世界上最節能的超級計算機。
作為國家超級計算天津中心的業務主機，「天河一號」已在天津市濱海新區部署並投入使用，在石油勘探、高端裝備研製、生物醫葯、動漫設計、新能源、新材料、工程設計與模擬分析、氣象預報、遙感數據處理、金融風險分析等領域獲得了成功應用。
作為中國首個具有千萬億次計算能力的超級計算中心，天津中心與企業、科研院所和高校合作，已建立3個分中心和5個信息處理平台，為20多個用戶單位提供了高性能計算服務。
「超級計算機將為提高國家科技創新能力、促進戰略新型產業技術創新提供強大的高性能計算支撐。」李楠說，「在我國產業從『中國製造』邁向『中國設計』的過程中，這是一項重要的基礎設施。」
「天河一號」一期系統於2009年9月研製成功，這標志著我國成為繼美國之後世界上第二個能夠研製千萬億次超級計算機的國家。目前，我國擁有「天河一號」和「曙光星雲」兩台千萬億次超級計算機系統。

2. "天河一號"超級計算機

天河一號超級計算機首次應用於智慧城市建設領域 將全面服務百姓生活
2014-08-28 21:29

天津廣播網8月28日消息：依託「天河一號」超級計算機和超級計算技術，以及天河雲計算平台、大數據應用等技術的天河建築雲產業園，今天在國家超算天津中心揭牌，標志著「天河一號」首次涉足「智慧城市」建設領域。
地鐵施工圍擋長期占路施工是令很多市民頭痛的問題，但即將在濱海新區動工興建的軌道交通Z4號線有望改善這一現象，泰達城市軌道建設發展有限公司建發總部部長王平瑞告訴記者，通過依託天河一號超級計算機構建的建築信息模型，也就是BIM系統，可以通過施工前的三維可視設計極大的縮短建設時間、節省建設成本。
王平瑞：「現在只要建一個車站就有一個大圍擋，然後得把車站周圍所有的管線都要切到車站外面，車站建完後再把管網切回來，這是一個很大的工程，而且對市政影響也很大，我們運用天河的BIM系統把現在的情況提前模擬化了，我們把車站設在什麼位置上，用的管線最少，和周圍的建築有什麼關系，都已經提前可視化了，所以如果我們要是把車站往前移移，管線就可以不切了。我們利用超算中心大的數據處理能力，這邊圖紙輸進去那邊立體的已經出來了，如果我們用平常的小型計算機可能三五天才能把圖出來。」

作為建築技術與信息技術相結合的建築信息模型(BIM)，是當今國際上迅速發展的一門新興綜合技術，被譽為「智慧城市建設」的基礎。它通過高性能計算機對地面建築和地下管網等各種數據進行存儲與處理、可視化模擬計算與評估，可對建築全生命周期實施信息化管理，從而達到科學規劃、優化設計、控製成本、節能環保和改善人居環境的目的，是未來智慧城市建設的一個十分重要的信息雲平台。
國家超級計算天津中心主任劉光明介紹說：「通過這個平台可以支持多個項目的同時規劃和設計，因為做的是三維模型的設計，這個建築的用料，通過整個成本核算可以節省整個建設投資10%。」
天河一號是國防科技大學研製成功的我國首台千萬億次超級計算機系統，2010年在國家超級計算天津中心投入運行以來，已為國家863計劃、973項目和國家自然科學基金等800多項重大科技項目提供了高性能計算服務。目前，「天河一號」服務的客戶已經突破600個，服務領域包括：航空航天、新材料、新能源、石油勘探、生命科學、醫葯健康、氣候氣象、海洋、霧霾預警預報、數字地球、腦科學、天文以及其它基礎理論研究工作，取得了一批有代表性的高水平的科研成果。

其實，看似「高大上」的超級計算機天河一號離我們的日常生活並不遙遠，去年底上線的「霧霾監測與數值預報模型」就是利用天河一號強大的運算能力，最終實現精確預報霧霾的發生和形成。
國家超算天津中心應用研發部部長孟祥飛介紹說：「把污染源數據輸入到我們自主開發的模型里，然後用超級計算機開展霧霾的預報預警，現在是高精度的預報，精度網格可以達到9公里，未來可以達到3公里，現在可以提供72小時，也就是未來三天的預報。」
還有一個經常被超算人提到的例子。中國有功夫，中國有熊貓，但中國沒有《功夫熊貓》。一個重要的原因，就是我們沒有由超級計算機系統構成的超級渲染系統。好萊塢生產的特效「大片」，就是因為有基於超級計算機系統的動漫與影視特效渲染平台。而依託天河一號構建的類似平台正在醞釀中。
天津開發區招商三局局長喬偉介紹說：「天河建築雲上線是一個開端，下一步我們還會做天河創意雲產業園，對文化創意產業，比如動漫、游戲等提供一個載體和平台，另外年底前我們還會在互聯網金融的數據安全、數據標准方面充分發揮國家超算中心在這方面的研究優勢，以及伺服器、超級計算機平台的優勢，為銀監會、人民銀行提供決策數據。」
未來，濱海新區內的城市規劃、氣象預測、生物醫療、裝備製造、汽車碰撞模擬等行業，也將更多地通過「天河一號」，實現大批量數據計算、分析和存儲。天津開發區招商三局局長喬偉介紹說：「實際上超級計算機在整個的應用領域要充分發揮它的功能和作用，尤其現在大家離不開互聯網、離不開雲和計算機技術，所以超算中心和每一個社會成員都不遙遠，以後可能出行、吃飯、生活居住，超級計算機天河一號都在時時刻刻發揮作用和服務功能。

3. 天河一號超級計算機真的是中國自主研製的嗎

天河一號採用6144個INTEL通用多核處理器和5120個AMD圖形加速處理器,天河一號採用AMD的ATI4870，天河一號A採用Nvidia晶元

4. 天河一號超級計算機價格

按照「天河一號」工程辦公室主任李楠研究員的說法，「天河一號」是由國家科技部投資、與天津濱海新區地方匹配共同支持這個研究項目的，總的經費投入大約是6個億的規模。

5. 「天河一號」超級計算機世界排名第幾

就linpack值來說，目前排名世界top 500超級計算機第二的是天河一號！ 第一的是日本的「K」。不過個人認為，考量超級計算機好壞的方面有很多，linpack值只是公認的相對比較有說服力的測試，真正要考量的方面還有很多，比如能耗、實際應用、計算效率等等。在這些方面，國內計算機其實還是有很多的不足，畢竟超級計算機是為計算服務的，為應用服務的，峰值的高低不能保證實際應用的好壞，軟硬體的完美匹配才能真正發揮超級計算機的優勢，需要靠硬體商、軟體商以及服務商的共同努力才能達到！

6. 中國超級計算機「天河一號」現在排名是第幾

國際TOP500組織20日在網站上公布了最新全球超級計算機500強排行榜，日本超級計算機「京」則以每秒8162萬億次的實測運算速度躋身榜首，中國的「天河一號」排名降至第二，但中國進入榜單的超級計算機總數在全球僅次於美國。

這份排行榜還顯示，中國的超級計算機數量不斷增加，包括實測運算速度達2600萬億次的「天河一號」和排名第四的「星雲」在內，進入排行榜的超級計算機系統已達62個，第三名德國是30個。中國超級計算機系統無論是總數還是累計峰值運算能力都超過了德、日、法等傳統的超級計算機大國，美國則以256個遙遙領先於其他所有國家。

7. 天河一號成為世界超級計算機的原因有哪些

高性能。無論是1206萬億次的峰值性能，還是563．1萬億次的Linpack實測性能，均位於國內榜首、世界一流。 ——低能耗。能耗是每瓦電創造的計算效能，「天河一號」目前能效為每瓦4．3億次運算，與2009年6月公布的Top500（全球超級計算機前500強）排名第一的美國「走鵑」（Roadrunner）相當。參照2009年6月公布的Green500（全球綠色超級計算機前500強）排名，「天河一號」可以位居第5。 ——高安全。「天河」實現了不同用戶間數據和工作信息的相互隔離。對用戶來說，相當於到銀行租個保險櫃，鑰匙掌握自己手裡。 ——易使用。「傻瓜化」的操作界面和菜單、滑鼠等常規操作，讓機器的使用變得簡單。同時，作為一台國際通用的標准化的超級計算機，「天河」上能運行來自各行業的各種程序，不存在兼容性問題。 公共服務設施承載三大功能 按照工程計劃，「天河一號」將於2009年底至2010年在天津市濱海新區落戶，成為國家超級計算天津中心的業務主機，面向國內外提供超級計算服務。 「天河」工程辦公室主任李楠說，「天河一號」在投入使用後將實現三大功能：第一，作為提供超級計算服務的全球公共科研設施，「天河」向國內外用戶開放。無論身在何處，用戶都可以通過國際互聯網使用「天河」進行科學計算；第二，作為產業帶動平台，「天河」上集中的當今時代最先進的信息技術將逐步轉移到其他產業，從而解決國家與社會發展中的各種問題；第三，作為吸引人才的平台，「天河」將進一步匯聚來自世界各地的尖端技術人才，對國民經濟和世界科技的可持續發展作出更多貢獻。

8. 中國的天河一號超級計算機用的是國產CPU還是盡快的

新浪科技訊 10月28日下午消息，全國高性能計算學術年會(HPC China 2010)今日發布了《2010年中國高性能計算機性能TOP100排行榜》。由國防科大生產的擁有20萬多顆CPU核數的天河一號，繼2009年之後再度奪魁。在國內高性能計算份額中，曙光占據34%的份額，位居第一。

HPC(高性能計算)TOP100排行榜由中國軟體行業協會數學軟體分會、國家863高性能計算機評測中心、中國計算機學會高性能計算專業委員會聯合發布。

據悉，本屆冠軍天河一號目前的配置是14336顆英特爾六核至強X5670 2.93GHz CPU、7168顆Nvidia Tesla M2050 GPU和2048顆自主研發的八核飛騰FT-1000 CPU。處理內核數突破20萬顆，是去年24576顆的8.25倍。天河一號的峰值計算性能達到了4.7Pflops，即每秒4.7千萬億次，是上一代的3.9倍。

9. 「天河一號」超級計算機有何用途

在網路日益普及的今天,面對數千萬、數億用戶的訪問請求,伺服器必須有強大的數據吞吐和處理能力。而這正是超級計算機發揮作用的舞台。高性能伺服器每秒鍾可以處理數千萬乃至數億次服務請求,及時提供用戶所需要的信息和服務,保證服務質量。

天氣預報

天氣預報的結果,也是由超級計算機計算而來。目前世界最高水平可預報8天,我國為5至6天。但對於中長期預報特別是氣候預報來說,目前世界上的超級計算機仍然是無法滿足需求的,因為天氣預報的計算需要10的18次方也就是每秒百萬萬億次的速度。從宇宙大爆炸起至今宇宙的年齡約為150億年,換算成秒大概是百萬萬億秒。如果每秒鍾做一次運算的話,相當於宇宙大爆炸起一直算到現在。世界上一個公認的說法是,天氣預報時效每增加一天,氣象和計算機界需要努力10年。

生物制葯

研製一種新葯,從化合物篩選到臨床試驗,一般需要10到15年的時間。使用超級計算機,以計算機模擬的手段,科學家可以在較短的時間內從幾十萬甚至幾百萬種化合物中篩選出有效的葯物化合物,不僅節省了購買真實化合物的大量資金,而且大大縮短了葯物研發的周期。

電路設計

集成電路設計,如何在一平方厘米大小的晶元上把幾億個、幾十億個晶體管連接成需要的電路、需要的性能,要靠超級計算機幫助設計。

飛機製造

波音飛機的外形設計過去一個型號要在風洞做3年的實驗,現在運用超級計算機後,設計周期縮短到了6個月。

金融投資

金融產品投資運用超級計算機計算是否盈利,能精確到幾分幾秒出手。

10. 天河一號超級計算機的CPU是幾核心的

天河一號A配備了14336顆Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心處理器(32nm Westmere-EP)，2048 顆我國自主研發的飛騰FT-1000八核心處理器，以及7168塊NVIDIA Tesla M2050高性能計算卡，總計186368個核心，224TB內存。