“天河”三号超算原型机首次亮相，实现芯片全国产化

在第二届世界智能大会的科研与创新展区，“天河”三号超级计算机系统原型机首次亮相。工作人员表示，“比起之前‘天河’系列超算系统，‘天河’三号原型机采用了自主的飞腾CPU、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。”到今年底，“天河”三号原型机有望正式上线投入使用。（天津日报）

自研芯片+国产系统！天河三号原型机发布，中国超算有望重回No1

岳排槐 发自 凹非寺

量子位 出品 | 公众号 QbitAI

天河三号E级原型机机柜

我国超级计算机又有新突破！

经过两年多的持续关键技术攻关和突破，“天河三号”E级原型机研制部署完成，并于7月22日通过科技部验收。

“天河三号”原型机，全面搭载国产自主芯片，不再使用英特尔处理器。而且相关的操作系统、并行开发等系统也为自主研发。

由此，中国E级计算机将很快进入实质性研发阶段。

按计划，“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。

今年6月，中国丢掉蝉联多次的全球超算冠军宝座，美国超算时隔多年重返榜首。而“天河三号”有望在两年内，夺回这一殊荣。

自主突破

“天河三号”E级原型机，由国防科技大学和国家超级计算天津中心等团队合作研发，并部署在国家超级计算天津中心。

2016年，科技部结合“十三五”发展规划，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级机原型样机的研制；第二期为研制E级计算机。

其中，“天河三号E级原型机系统”经过两年多的关键技术攻关和突破，成为我国首个完成原型样机系统研制和部署的项目。

公开信息显示，“天河三号”E级原型机实现四大自主创新：

三款自主芯片 ：“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，十余种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。

在技术创新的基础上，“天河三号原型机系统”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。

据科技日报报道，“天河”系列超级计算机，在核心关键技术上已实现了整体自主可控。

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。

这还不够，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，最终制造出新一代“天河三号”E级超级计算机。

E级超算

所谓E级计算机，是指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机，被称为“超级计算机界的下一顶皇冠”。

目前全球最快的超级计算机，峰值运算速度都在每秒十亿亿次级别。

E级计算机有什么用？可以参考国家超级计算天津中心相关负责人的下面这段公开表述：

今后将依托“天河三号”超级计算机，构建超级计算与云计算和大数据深度融合的高性能计算服务平台，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、生命科学研究等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、智慧城市、交通、地理、海洋等大数据分析处理领域，发挥强大支撑和平台作用，有效推动新一代人工智能发展规划等实施和网络强国建设。

前面我们提到，中国的E级超算原型样机有三台。

除了天河，还有神威、曙光两家。

神威E级原型机由江南计算技术研究所承研，此前已经通过“预验收”。据《济南时报》7月20日报道，神威E级原型机已经抵达济南，开始在国家超级计算济南中心开始组装调试。

预计在7月26日前后将全部安装调试完毕，进入试运行状态。

神威E级原型机，也是我国完全自主研发的E级计算机原型机，具有完全自主知识产权。

“我们花了6000万，构建了神威E级原型机，它的运行速度是3-4个P(1P=1千万亿次)。”国家超算济南中心副主任潘景山透露，“E级计算机+E级存储，总投入在40亿左右。”

这么大的投入，为尽量避免失败，所以才有3台原型机进行验证。

现在看起来，天河和神威的速度比较接近，这两台E级超算的原型机，在进度上相差无几，基本处于你追我赶的节奏。

至于曙光的E级原型机，目前公开信息较少。

去年7月，中科曙光宣布由其牵头的E级高性能计算机原型系统项目正式发布。

目前没有看到有更多的进展披露，有分析人士猜测，曙光E级原型机，采用的方案可能是“AMD CPU国产化版本+GPU国产化版本”。

超算竞赛

今年6月25日，新一期超级计算机TOP500榜单发布。

时隔五年，美国超级计算机Summit（顶点）终于超越中国超算“神威·太湖之光”，重回排行榜第一。

Summit由IBM公司负责制造，搭载了27648块英伟达Volta GV100，这些GPU提供了超过95%的计算力；此外还有103752颗IBM Power9处理器。

这台超级计算机占地面积相当于2个网球场大小，重量相当于一架商业喷气机。

美国为了研发这台超算，也是经过多年谋划。为了争夺第一，Summit的发布时间还提前了半年。

此次榜单发布之前，中国的“天河二号”和“神威·太湖之光”两台超算，已经接力连续五年稳居超算TOP500冠军宝座。

2015年，“天河二号”在系统升级方面遇到了麻烦：美国商务部针对中国，实行了英特尔“至强”(XEON)芯片的禁运政策。

对于突然实行至强芯片禁运的原因，美国方面给出的解释是这4家中国超算中心从事“违反”美国国家安全或外交政策利益的活动。

而这件事，也促成了国产芯片的发展。中国很快研发出了自主众核加速器。

其实，2002年之前TOP500榜单没有任何中国超算的身影。但此后的十五年里，中国超算突飞猛进，从一穷二白一跃成为世界第一。

目前TOP500中，中国超算总量还是世界第一。

但近期想撼动Summit的冠军位置，是一个几乎不可能的事情。如果一切顺利，2020年前后，“天河三号”等新一代超算，应该会帮助中国超算重新夺冠。

期待。

— 完 —

实习生招聘

量子位正在招募活动运营实习生，策划执行AI明星公司CEO、高管等参与的线上/线下活动，有机会与AI行业大牛直接交流。工作地点在北京中关村。简历欢迎投递到quxin@qbitai.com

具体细节，请在量子位公众号(QbitAI)对话界面，回复“实习生”三个字。

量子位 QbitAI · 头条号签约作者

վ'ᴗ' ի 追踪AI技术和产品新动态

相关问答

【安装"飞腾"芯片后,"天河一号"的运算速度将在原来的基础上...

[最佳回答]设原来的运算速度是Xx(1+2/10)=1200x=1000设运算任务为aa/1000-a/1200=10a=6000060000/1200=50分钟

天河二号是美国芯，那么其他国家超算用的什么CPU?

2017年公布的十大超算排行(榜单发布日期因为超算升级可能导致排名浮动):第一位:神威太湖之光(SunwayTaihuLight)——中国第二位:天河二号(Tianhe-2、Mi...中.....

如果用天河二号做比特币挖矿机效果如何?

1、这是去年的一个新闻:有网友算了一笔账,把天河二号的运算能力折算成挖矿效率,大约一小时能挖出两到三个比特币,算1.5万块钱吧。4、因为毕竟比特币挖矿石一...

超算芯片是国产的吗?

是国产据国家超算济南中心主任张云泉介绍,“神威”E级超算原型机实现了完全自主可控——处理器、网络交换芯片、消息处理芯片等核心器件全部实现国产化。与...

打压连续四次蝉联超级计算机排行榜世界第一的我国“天河二...

[最佳回答]C【解析】本题考查当前的国际竞争。我国“天河二号”超级计算机四次蝉联超级计算机排行榜世界第一表明我国的科技实力已经处于世界领先水平。C正...

在广州天河电脑城买的宏基电脑,还在保修期内,主板坏了,说是...

5条回答:【推荐答案】要是正常使用的话主板坏了就得给保修不给修是不合理的要是他说是人为损坏你就要他出个检测报告好了要写明具体是什么原因导致主板损坏的他要...

华为超算和天河超算区别?

华为超算和天合超算的区别在于使用的芯片不同。华为超算使用的是自主研发的昇腾芯片,而天合超算使用的是英特尔芯片,这两种芯片的架构和性能都有所不同,因此...

广州天河区都有些什么电子厂?

广州天河区的电子还是挺多的,就看你是想要找什么样的厂而已,比较出名的就有这些:广州创新五金电子厂、广州捷普电子厂、广州顶佳五金电子厂、广州市天河区龙...

国产六大芯片架构?

答:国产六大芯片架构包括:龙芯、申威、飞腾、海光、兆芯和泰山。这六大芯片架构都是由中国自主研发的,其中龙芯和申威主要用于高性能计算领域,飞腾则主要...

中国的银河三号的芯片是不是美国英特尔公司提供的。求解?

就是近两年很厉害的那台号称亚洲第一的天河一号尚且还用英特尔的芯片,十多年前的计算机那肯定没得选择了。英特尔真是家强大的公司就是近两年很厉害的那台号...