超级计算机“神威·太湖之光”彰显中国速度

 在国家超级计算无锡中心一间约1000平方米的房间内，一台拥有世界“最强大脑”的超级计算机正在飞速运转，它就是“神威·太湖之光”。在今年6月20日和11月14日全球超级计算机500强（TOP500）榜单中，“神威·太湖之光”蝉联冠军，成为世界上运算速度最快的超级计算机，这已是我国超级计算机第八次夺冠。更值得关注的是，“神威·太湖之光”首次采用国产核心处理器“申威26010”，实现了所有核心部件的全部国产化。

“这些核心处理器完全自主研发，不用再受制于人了。”国家超级计算无锡中心总工程师黄小猛告诉记者，计算机最核心的是中央处理器（简称CPU），美国英特尔公司对此研发起步早，也很快形成了市场垄断，导致其他国家或公司研发、推广成本极高，因而国内计算机对此研发相对较“冷”，从20世纪八九十年代起一度依赖进口。

超级计算机被称为“国之重器”，是一个国家科技实力的重要标志之一。进入“十二五”，我国超级计算发展不断取得突破。“天河二号”取得“六连冠”，在全球超级计算机500强榜单上，中国制造的名单正越来越长。

2015年4月，美国政府宣布，把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单，目的就在于通过限售，锁死中国超算快速发展的脚步。然而，我国科技部和工信部早有布局，通过“核高基”专项，支持了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的研发，“申威26010”就是该专项的重大研究成果，并成功应用于“神威·太湖之光”高性能计算机系统。“禁售”倒逼我国加快自主研发核心处理器的步伐。

“从‘禁售’到2016年‘神威·太湖之光’夺冠，只有一年零两个月，但背后的时间和力量投入无法考量。”黄小猛告诉记者。

记者在现场看到，“神威·太湖之光”超级计算机由40个运算机柜和8个网络机柜组成，每个运算机柜比家用的双门冰箱略大，打开柜门，4块由32块运算插件组成的超节点分布其中；每个插件由4个运算节点板组成，一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器，一台机柜就有1024块处理器，整台“神威·太湖之光”共有40960块处理器。

据现场的工作人员介绍，这个“庞然大物”整体的峰值运算速度为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒，双双位列全球第一，“它运行1分钟的计算能力，相当于全球72亿人口用计算器不间断计算32年”。

与此同时，“神威·太湖之光”的低功耗设计也是全球领先。黄小猛表示，通过采用直流供电、全机水冷、资源层次化管理等关键技术，建立了从处理器、部件、系统到软件与应用的全方位低功耗设计与控制体系，比目前其他国际顶尖超级计算机系统节能60%以上。

在高速度、低功耗的“神威·太湖之光”平台下，众多科技应用项目得以实现。自6月20日平台开放以来，国内外多个应用团队项目通过使用该系统获得突破，已取得100多项应用成果，涉及气候气象、海洋、航空航天、生物、材料、高能物理、药物、生命科学等19个应用领域。11月18日，基于“神威·太湖之光”的“千万核可扩展全球大气动力学全隐式模拟”应用项目，获国际高性能计算应用领域最高奖——“戈登贝尔奖”。