神威 | 中国自主制造世界最快超级计算机 打破美国技术封锁
今天下午，国际高性能计算权威组织TOP500在德国法兰克福宣布了新一期全球超级计算机500强榜单。由我国自主研制的“神威·太湖之光”超级计算机，以每秒超过10亿亿次的运算速度获得冠军，这也是我国完全自主研制和生产的超级计算机首次获得世界冠军。
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△视频：每秒运算超10亿亿次 “神威”夺冠
全国产超级计算机成全球最快
根据国际TOP500排名公布数据，“神威•太湖之光”超级计算机系统的峰值性能达到了每秒12.5亿亿次，持续性能达到每秒9.3亿亿次，性能的功耗比为每瓦60亿次。这三项关键指标均居世界第一。
在此前，人类超级计算机的最快运算记录由我国“天河二号”超算保持，为每秒5.59亿亿次，而此次“神威·太湖之光”超级计算机不但超越这一水平，同时成为目前世界上第一台运算速度达到十亿亿次量级的超算，实测速度是第2名（天河二号）的3倍。它一分钟的计算能力，相当于全球70亿人同时用计算器不间断计算32年，标志人类高性能计算领域的最高能力。
更为重要的是，“神威·太湖之光”超算上所使用的处理器完全由我国自主研制，实现了我国超算核心技术的自主可控。不仅如此，在功耗方面，这台超算也更加经济，目前它的功耗是曾经获得六连冠的天河二号超级计算机的三分之一。
全国产超级计算机“神威·太湖之光”的首次夺冠，是我国高性能计算技术发展的又一个里程碑。我国现代高性能计算技术从863计划时期正式起步，到今天经过30多年的发展，已经拥有曙光系列、天河系列、神威系列多台世界一流水平的超级计算机。
“申威”处理器：打破依赖 自主可控
计算机的运算速度和性能如何，主要依赖于它的处理器。而此次我国的“神威·太湖之光”超级计算机能够获得世界冠军，完全依靠我国自主研制的“申威”处理器。这打破了以往中国超算普遍对于国外处理器的依赖，实现了我国高性能计算发展的自主可控。
“申威”处理器的体型还没有手掌大，这款中国人自主研发的处理器，水平已经跻身世界商用高性能处理器前列，与美国即将发布的新一代英特尔处理器性能相当。这也打破了美国对于我国在超算领域核心硬件的封锁。
2015年，美国商务部提出禁令，禁止英特尔公司向中国出口超算使用的先进处理器。干扰当时世界排名第一的超级计算机——我国“天河二号”超算的进一步升级。
而在当时，中国以全自主、国产处理器思路发展的高性能计算机“神威”系列，刚刚崭露头角。“神威·太湖之光”的前辈——“中国神威·蓝光”超级计算机，早在2012年参与国际超级计算机大会时候，就引起了不小的关注度，当时它的运算速度为1000万亿次。
为了这百倍速度的提升，新型的“申威”处理器采用了全新的架构，对管理系统与运算系统都进行了高度优化。通过更好的协调与操作，实现计算机运算速度的大幅度提升。
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超级计算机发展之路
超级计算机是能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。它的基本组件与个人电脑的概念没有太大差异，但规格与性能则强大许多，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外围设备及软件系统。
1958年美国科学家西摩•克雷设计建造了世界上第一台基于晶体管的超级计算机，他也被称为超级计算机之父。
1975年美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机克雷1号。超级计算机最后在诸如天气预报、生命科学的基因分析、军事、航空航天等高科技领域大展身手，诸多国家也都参与了超级计算机的研发。
△资料图：“银河一号”巨型计算机1983年，随着我国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河一号”巨型计算机研究成功，我国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。
2009年10月29日，我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生。
2012年9月，我国第一台采用全国产处理器构建的千万亿次量级超级计算机“神威蓝光”研制成功，标志着我国成为继美国、日本之后世界上第三个采用自主处理器构建千万亿次级超级计算机的国家。
△资料图：“天河二号”超级计算机2013年6月，“天河二号”以峰值速度每秒5.4亿亿次、持续速度3.39亿亿次，超越美国泰坦超级计算机，成为世界最快。
目前，美国、日本、欧盟的新一轮超级计算机规划都已经出炉，其中多台新超级计算机的运算速度，都将有望超过10亿亿次。据了解，美国共提出建设4台性能指标一流的超算，预计将在2017年左右完成建造。
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本期监制/杨继红 主编/侯振海
记者/徐大为 编辑/张省
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