成果簡介

　　“神威·太湖之光”超級計算機是由國家并行計算機工程技術研究中心研制、安裝在國家超級計算無錫中心的超級計算機。2016年法蘭克福世界超算大會國際TOP500組織發布的榜單顯示，“神威”超級計算機系統登頂榜單之首，不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍，其效率也高出三倍。同年11月，新一期全球超級計算機500強（TOP500）榜單發布，中國“神威”以較大的運算速度優勢輕松蟬聯冠軍。2017年的國際高性能計算機大會上，“神威”再次奪冠。

歷史背景

　　20世紀60年代，中國人民解放軍軍事工程學院負責研發超級計算機的云教授來到某石油部門地質勘探所，發現在一間寬敞明亮的大廳里，竟然還建造了一間房子，就問負責人建造這間房屋做什么用。負責人告訴他，這是為一臺超級計算機建造的機房，計算機購自美國，計算能力為每秒400萬次，型號還不是最新的。建造房子是美國方面的要求，除此之外，關于機器的使用和維修都需要美國派的專家進行。

　　為了擁有自主研發的超算技術，我國的超算專家咬緊牙關，鞠躬盡瘁，連續研發了幾代超級計算機，型號從“銀河”到“天河”，計算能力從每秒千萬次到每秒億億次，每一次跨越都是智慧和汗水的凝聚，每一次成功都是對技術的重新定義。

創新歷程

　　一臺龐大的超級計算機的能耗堪比一個小型城鎮的能耗，因此能耗控制問題不容小覷。為解決這一問題，“神威”采用直流供電、全機水冷等關鍵技術，建立了從處理器、部件、系統到軟件與應用的全方位低功耗設計與控制體系，系統功耗比同期其他國際頂尖超級計算系統低60%以上。這也體現出我國在超級計算機研制領域，不單單追求以“快”取勝，并且在自主可控、持續性能和綠色指標等綜合性能方面都取得了突破性的進展。超級計算機主要是依靠提高設備并行度和規模來提升計算速度。在國家超級計算無錫中心1000平方米的房間內，“神威”傲然屹立：由40個運算機柜和8個網絡機柜組成。每個運算機柜比家用的雙門冰箱略大，打開柜門，4組由32塊運算插件組成的超節點分布其中。每個插件由4個運算節點板組成，一個運算節點板又含2塊“申威26010”高性能處理器。一臺機柜就有1024塊處理器，整臺“神威?太湖之光”共有40960塊處理器，是名副其實的“最強大腦”。每一塊處理器的計算能力與20多臺常用筆記本電腦相當，4萬多塊再組合到一起，速度之快可想而知。

重大意義和深遠影響

　　“神威”超級計算機是全球首臺運行速度超過10億億次/秒的超級計算機，最高運算速度可達12.54億億次/秒，持續運算速度也為9.3億億次/秒。根據測算，“神威”運算1分鐘，相當于全球70多億人不間斷地運算32年。使用中國芯的“神威”真正地成為全球運算速度最快的超級計算機。然而，我們也要看到，我國超算系統解決問題的能力仍然有待提高，相關聯的商業軟件仍被國外壟斷，在軟件研制、應用開發和人才培養等方面仍然有許多工作要做。