天河一号A的性能优势

1. 天河一号A的性能优势

“天河一号”由国防科学技术大学与天津滨海新区合作研制，耗资6亿元。据国防科技大学有关专家介绍，升级优化后的“天河一号”，部分采用了该校自主研制的“飞腾－1000”CPU芯片，峰值性能提高了3.89倍，持续性能提高了4.45倍，其运算速度与能效均达到当前国际领先水平。与目前已知的全球最快计算机——美国“美洲虎”超级计算机相比，“天河一号”的实测性能是它的1.425倍。与诞生于一年前的“天河一号”一期系统相比，二期系统的峰值性能和持续性能分别提高了2.89倍和3.45倍。“天河一号”是国防科技大学承担国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”重大攻关项目取得的标志性成果。该校通过与天津市滨海新区密切合作，于去年9月研制成功了峰值性能为每秒1206万亿次的中国首台千万亿次超级计算机系统，实现了自主研制超级计算机从百万亿次到千万亿次的跨越，中国也成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。上述专家介绍说，“天河一号”一期系统研制成功后，国防科技大学根据与天津市滨海新区共建国家超级计算天津中心的合作协议，迅速启动了“天河一号”在滨海新区的安装部署工作，同时对一期系统进行了一系列关键技术升级与综合性能优化。升级后的“天河一号”机柜从113个增加至140个，“刀片”即计算结点由竖向插入改为横向插入。由于采用了世界最先进的水冷制冷等技术，新一代“天河一号”的能效值提升了近50%，是仅次于IBM“蓝色基因”的世界上最节能的超级计算机。在异构融合体系结构、64位多核多线程自主CPU、基于高阶路由的高速互联通信、多级并行编译优化、高性能虚拟计算域、软硬一体的低功耗控制等方面，新的“天河一号”实现了一系列重大技术突破。其每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2570万亿次的持续性能，双双刷新了当前世界超级计算机系统运算速度记录。

2. 天河一号A的世界排名

2010年10月，经升级后的天河一号二期系统（天河一号A）以峰值速度（Rpeak）每秒4700万亿次浮点运算、持续速度（Rmax）2566万亿次，超越橡树岭国家实验室的美洲虎超级计算机（Rpeak：2331万亿次；Rmax：1759万亿次），为当时世界上最快的超级计算机。　在2011年6月，日本超级电脑“京”以比天河一号快三倍，每秒八千一百六十二万亿次的运算速度，取得世界上最快的超级计算机的宝座，而天河则退居第二。TOP500组织于2011年11月15日公布了第38届全球超级计算机五百强排行榜，日本理化学研究所与富士通共同研发的超级电脑“京”，取代中国的“天河一号”，在最新全球超级电脑500强排名中位列第一。研究所说，“京”的运算速度为每秒10,510万亿次，远远快于“天河一号”的2600万亿次。2012年6月18日，国际超级电脑组织公布的全球超级电脑500强名单中，“天河一号”排名全球第五。美国的超级电脑技术在过去一年中突飞猛进，由美国国际商业机器公司(IBM)最新研制的超级计算机“红杉”(Sequoia)，为美国夺得全球最快超级计算机宝座。这是继2009年后美国再次夺回“世界第一电脑”的头衔。排名前十的超级计算机系统实测运算速度都超过每秒千万亿次，其中美国的超级计算机有3个，中国和德国2个，日本、法国和意大利各1个。中国国家超级计算天津中心的“天河一号A”超级电脑在2012年11月TOP500的最新排名中名列第八；另外超级计算深圳中心的“星云”超级电脑排名第十二名。

3. 天河一号的介绍

“天河一号”是中国首台千万亿次超级计算机。曾计划从2010年9月开始进行系统调试与测试，并分步提交用户使用。2010年11月14日，国际TOP500组织在网站上公布了最新全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”排名全球第一。其后2011年才被日本超级计算机“京”超越。2012年6月18日，国际超级电脑组织公布的全球超级电脑500强名单中，“天河一号”排名全球第五。天河一号于2010年投入使用后，在航天、天气预报、气候预报和海洋环境模仿方面均取得了显著成就。中国将采用超级计算机技术监控雾霾天气。12015年8月13日，受8·12天津滨海新区爆炸事故影响，天河一号所在的国家超级计算天津中心楼房受损，正常运行的天河一号为保证安全人工关机。2015年8月17日，经4天多的人工断电后，于17日下午，位于国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机通电测试后正式恢复运行。

4. “天河一号”雄居第一还是位居第5

国际TOP500组织14日在网站上公布了最新全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号”雄居第一。
  “天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。
  美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机此前排名第一，在新榜单中，其排名下滑一位。“美洲虎”的实测运算速度可达每秒1750万亿次。
  排名第三的是中国曙光公司研制的“星云”高性能计算机，其实测运算速度达到每秒1270万亿次。

5. “天河一号”有哪些特点？

天河一号”的第一个特点是性能高。高性能首先表现为高运算速度。“‘天河一号’24小时的工作量，如果用现在最先进的双核高性能个人PC机来操作，需要整整160年才能完成。”另外，高性能也体现在其存储量巨大，“天河一号”的存储量可以达到1PB。“如果给全中国13亿人每人拍一张高清晰度的数码照片，在‘天河一号’里可以全部存下来。”　　另外，“天河一号”具有高效能。“其效能的高低，通俗来说就是是否省电，也就是单位计算性能需要消耗多少资源。参照国际上关于高性能计算机效能 GR EEN 500组织在2009年6月公布的排名中，‘天河一号’排名第五。这说明‘天河一号’的能效在世界上处于领先水平。”　　其第三个特点是高安全性。李主任告诉记者，安全性对于任何一台计算机来说都非常重要，“尤其是对于巨型计算机来讲，它的用户主要是大的石油企业、气象预报部门和各大银行系统等，这些单位对于信息安全的要求都非常高。”李主任表示，对于普通的联网PC机来说，管理员拥有查看权限，可以进入网络中的任何一台计算机的内部。但是，对于“天河一号”来说，只有用户自己掌握密码，系统管理员也不能进入用户的信息系统查看到任何信息。“打个比方，一个用户如果拥有了‘天河一号’的使用权，就相当于某个人在银行租到了一个保险柜，唯一一把钥匙就在这个人自己身上，银行的工作人员和任何其他人都不可能打开这个柜子。”　　“天河一号”的第四个特点是易使用。“天河一号”在设计上采用刀片式结构，每个机位都包含可以抽出的32个刀片，这些刀片上装有电路板。“当某个刀片上某点出现故障，计算机的错误自查系统会迅速找到并定位错误出现的刀片位置。然后，工作人员可以迅速将其抽出并进行维修。此外，虽然“天河一号”其体积巨大、工作原理复杂，但是其操作界面和普通PC机相似，操作简便，而且可以与大部分国际上通用的软件兼容。