新華社天津７月２６日電題：國產(chǎn)百億億次超算技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破　“天河三號”Ｅ級原型機(jī)完成研制部署

新華社記者楊維成,、毛振華

近日從位于天津?yàn)I海新區(qū)旗下開發(fā)區(qū)的國家超級計(jì)算天津中心傳來消息,，我國自主研發(fā)的新一代百億億次超級計(jì)算機(jī)——“天河三號”Ｅ級原型機(jī)完成研制部署,，并順利通過分項(xiàng)驗(yàn)收,。該原型機(jī)系統(tǒng)采用了三種國產(chǎn)自主高性能計(jì)算和通信芯片,。在此基礎(chǔ)上,，“天河三號”超級計(jì)算機(jī)預(yù)計(jì)于２０２０年研制成功,。

持續(xù)攻堅(jiān)再攀新高峰

“超級計(jì)算機(jī)已成為一個國家信息技術(shù)創(chuàng)新的核心驅(qū)動,，國家綜合國力提升的強(qiáng)大支撐，以及快速發(fā)展高端信息技術(shù)的牛鼻子,?！眹页売?jì)算天津中心主任劉光明表示。

百億億次超級計(jì)算機(jī)也就是Ｅ級超級計(jì)算機(jī),。當(dāng)前,，新一代百億億次超級計(jì)算機(jī)的研制計(jì)劃是國際上高端信息技術(shù)創(chuàng)新和競爭的制高點(diǎn)。美國和日本均已提出Ｅ級超級計(jì)算機(jī)的研制計(jì)劃,，擬在２０２０年或之后完成研制,。

我國超算問鼎世界桂冠是從部署在國家超級計(jì)算天津中心的“天河一號”起步。一路走來,，先后有“天河二號”和“神威·太湖之光”等傳承和發(fā)展,。面對超算發(fā)展新趨勢，２０１６年,，科技部結(jié)合“十三五”發(fā)展規(guī)劃,，通過國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持，開始分兩期啟動我國Ｅ級計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃,。第一期主要為“Ｅ級計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)”研究,，安排了三個Ｅ級原型樣機(jī)的研制,，第二期為具體研制Ｅ級計(jì)算機(jī)。

國防科技大學(xué)和國家超級計(jì)算天津中心等團(tuán)隊(duì)合作承擔(dān)了“天河三號Ｅ級原型機(jī)系統(tǒng)”研制項(xiàng)目,。經(jīng)過兩年多的持續(xù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和突破,，原型系統(tǒng)研制成功，并在國家超級計(jì)算天津中心部署完成,，７月２２日順利通過科技部高技術(shù)中心組織的分項(xiàng)課題驗(yàn)收,，隨后將逐步進(jìn)入開放應(yīng)用階段。

創(chuàng)新為先實(shí)現(xiàn)自主可控

相比上一代超級計(jì)算機(jī),，“天河三號”是一個劃時代的先進(jìn)技術(shù)作品,。它實(shí)現(xiàn)了豐富的技術(shù)創(chuàng)新，這在原型機(jī)上已經(jīng)得到淋漓盡致的體現(xiàn),。

“幾十年的積累和不斷的技術(shù)創(chuàng)新,，在‘天河’超級計(jì)算機(jī)核心關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了整體自主可控?！眲⒐饷髡f，在“天河三號Ｅ級原型機(jī)系統(tǒng)”項(xiàng)目實(shí)施中,，團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)了三款芯片：“邁創(chuàng)”眾核處理器（Ｍａｔｒｉｘ－２０００＋）,，高速互連控制器，互連接口控制器,；設(shè)計(jì)了四類計(jì)算,、存儲和服務(wù)結(jié)點(diǎn)，十余種印制電路板,；設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了新型的計(jì)算處理,、高速互連、并行存儲,、服務(wù)處理,、監(jiān)控診斷、基礎(chǔ)架構(gòu)等硬件分系統(tǒng),，以及系統(tǒng)操作,、并行開發(fā)、應(yīng)用支撐和綜合管理等軟件分系統(tǒng),。

依托于全面技術(shù)創(chuàng)新,，“天河三號Ｅ級原型機(jī)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了可適應(yīng)科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理多應(yīng)用需求的柔性體系結(jié)構(gòu)，突破了計(jì)算訪存通信三方平衡的高性能計(jì)算結(jié)點(diǎn)技術(shù),，可支持十萬結(jié)點(diǎn)規(guī)模的高速互連和光電混合高速信號傳輸技術(shù),，高效靶向散熱冷卻技術(shù)，用戶透明的高性能計(jì)算環(huán)境軟件支撐等技術(shù),。

在原型機(jī)上關(guān)鍵技術(shù)的突破,，支撐了“天河三號”百億億次整機(jī)系統(tǒng)研制全面計(jì)算,、訪存、通信性能平衡的設(shè)計(jì)方案,。未來,，“天河三號”將對已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的計(jì)算、互連通信核心芯片再進(jìn)行全面升級,，進(jìn)一步完善可支持艾字節(jié)（ＥＢ）級海量數(shù)據(jù)存儲的層次式存儲系統(tǒng),，優(yōu)化適用高性能計(jì)算和高效大數(shù)據(jù)處理的柔性體系結(jié)構(gòu)。利用２到３年的時間,，預(yù)計(jì)在２０２０年左右,，打造出全自主的具有國際領(lǐng)先水平的新一代“天河三號”Ｅ級超級計(jì)算機(jī)。屆時,，其運(yùn)算能力將比“天河一號”提高２００倍,，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

應(yīng)用驅(qū)動諸多領(lǐng)域發(fā)展

在劉光明看來,，性能卓越的國產(chǎn)新一代超算“既好看又中用”,。它將有助于解決我國高性能計(jì)算能力問題，為解決我國國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)研究等領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性問題提供不可替代的重要技術(shù)手段,。同時可直接提高科研院所的科技創(chuàng)新能力,，提升企業(yè)核心競爭力。

“國家超級計(jì)算天津中心是國際上首個依靠高技術(shù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)收支平衡的超算中心,?！眹页売?jì)算天津中心應(yīng)用研發(fā)部部長孟祥飛介紹，中心使用的“天河一號”已經(jīng)是世界上獲得最廣泛應(yīng)用的超級計(jì)算機(jī),，每天運(yùn)行的計(jì)算任務(wù)超過１４００個,，用戶涵蓋油氣勘探、高端裝備制造,、藥物研發(fā),、霧霾預(yù)警預(yù)報等領(lǐng)域的重點(diǎn)科研、企業(yè),、政府機(jī)構(gòu)近１６００家,。

“天河一號”累計(jì)支持國家科技重大專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等重大項(xiàng)目超過１３００項(xiàng),，涉及經(jīng)費(fèi)超過２０億元,，取得國家級、省部級等重要獎勵成果及出版成果超過２０００項(xiàng),。通過先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),、先進(jìn)工藝優(yōu)化、先進(jìn)材料研發(fā)等，為企業(yè)年均新增經(jīng)濟(jì)效益超過３０億元,。

孟祥飛說,，未來，國家超級計(jì)算天津中心將依托“天河三號”,，構(gòu)建超級計(jì)算與云計(jì)算,、大數(shù)據(jù)和人工智能深度融合的高性能計(jì)算服務(wù)平臺，將在長效高分辨率氣候氣象預(yù)報,、大規(guī)模航空航天數(shù)值風(fēng)洞,、地震地質(zhì)研究和油氣能源勘探、腦科學(xué)與基因工程等一系列超大規(guī)模計(jì)算與模擬,，以及涉及國計(jì)民生,、信息安全的政務(wù)數(shù)據(jù)、醫(yī)療衛(wèi)生,、基因健康等大數(shù)據(jù)分析處理領(lǐng)域,，發(fā)揮支撐和平臺作用。

該中心還將進(jìn)一步引領(lǐng)天津智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,，以“京津冀大數(shù)據(jù)協(xié)同處理中心”等為載體,，對接雄安新區(qū)，全面服務(wù)京津冀協(xié)同創(chuàng)新,，成為京津冀區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的重要引擎,。（完）