国防科大牵头研制的“天河三号”原型机通过项目课题验收

2018年11月18日15:47:10国防科大牵头研制的“天河三号”原型机通过项目课题验收已关闭评论 116 views

日前,由国防科技大学牵头研制的“天河三号E级原型机系统”已在国家超级计算天津中心完成研制部署,并于22日顺利通过项目课题验收,将逐步进入开放应用阶段。

国防科大牵头研制的“天河三号”原型机通过项目课题验收

天河三号E级原型机机柜

该系统的自主创新点有哪些?应用价值在何处?创新意义如何?欲知以上内容,请锁定下文。

自主创新亮点频出

“天河三号E级原型机系统”研制过程中,项目团队聚焦技术核心奋力攻关,自主设计实现了:

三款芯片——“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。

国防科大牵头研制的“天河三号”原型机通过项目课题验收

依托全面技术创新,“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,通过几十年的积累和不断的技术创新,在“天河”超级计算机系统核心关键技术上实现了整体自主可控。

同时,通过“天河三原型验证系统”关键技术突破和系统研制,也全面为“天河三号”百亿亿次整机系统提出了计算、访存、通信性能平衡的设计方案,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,利用2-3年的时间打造出全自主的具有国际领先水平的新一代“天河三号”E级超级计算机

计算惠民 价值无可限量

据记者从天津超算中心了解,该中心将依托“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,将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、脑科学与基因工程等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,并将有效推动“互联网+”行动计划、中国制造2025、大数据发展战略、新一代人工智能发展规划等战略的实施和网络强国的建设。

“天河三号”超级计算机落户国家超级计算天津中心之后,将进一步引领天津智能产业创新发展,推动现有传统支柱产业转型升级,同时以“京津冀大数据协同处理中心”等为载体,对接雄安新区,全面服务京津冀协同创新,成为京津冀区域创新发展的重要引擎。

国防科大牵头研制的“天河三号”原型机通过项目课题验收

超算强国 紧贴战略需求

科技创新的竞争就是国力的较量。当前,超级计算机已成为一个国家信息技术创新的核心驱动,国家综合国力提升的强大支撑,快速发展高端信息技术的牛鼻子。新一代百亿亿次(E级)超级计算机的研制计划已经成为国际上高端信息技术创新和竞争的前沿。

据悉,美国和日本均已提出E级超级计算机的研制计划,拟在2020年或之后完成研制。而我国的百亿亿次(E级)超级计算机的研制计划也早已提上日程。

在国家科技创新战略指引下,早在“十三五”期间,“高性能计算”国家重点研发专项就已启动。2016年,国防科技大学和国家超级计算天津中心等团队合作承担了国家科技部支持的重点研发计划——“天河三号E级原型机系统”研制项目。“天河三号E级原型机系统”的部署完成并顺利通过验收,预示着中国E级计算机将很快进入实质性研发阶段。

附录:

国家超级计算天津中心与“天河”创新发展

国家超级计算天津中心于2009年由科技部批准设立,部署有2010年排名世界第一的“天河一号”超级计算机,并以“十三五”国家重点研发计划为支撑,与国防科技大学启动百亿亿次(E级)超级计算机研制;同时,建成云计算中心(工业云:工信部首批“中国制造2025”示范,建筑云:住建部),建成大数据工程实验室(国家发改委首个),成立京津冀大数据协同处理中心(京津冀大数据综合试验区);承担首批“现代服务业”示范项目(商务部)。

“天河一号”已成为京津冀乃至全国重大科技创新、产业转型升级和先进制造研发的“国之重器”,中心也成为国际上首个依靠高技术服务实现收支平衡的超算中心,成为高端信息技术创新与转化的引领和示范基地。

习近平总书记、李克强总理、胡锦涛同志、温家宝同志等先后视察“天河一号”和天津超算中心。习近平总书记勉励“天河”团队再接再厉、再攀高峰,为国家创新驱动发展做出更大贡献。

“天河一号”满负荷运行,应用成效显著

2013年“天河一号”利用率超过70%,2015年开始满负荷运行,现在每天在线运行任务数超过1400个,平均完成近万项,来自全国近30个省市自治区重点科研、企业、政府机构的近1600家用户,全面支撑创新发展。

支撑科技创新方面,累计支持国家科技重大专项、国家重点研发计划等重大项目超过1300项,涉及经费超过20亿,取得国家级、省部级奖励成果和包括Nature、Science在内出版成果超过2000项

支撑产业发展方面,依托“天河一号”构建了油气勘探、基因健康、工业设计与仿真、建筑与智慧城市等十余个专业化平台,聚集行业企业超过三千家,为近200家规模以上企业提供了高质量创新服务,节省研发投入数亿元,为企业带来相关经济效益年均超过30亿元。

“天河一号”打破了我国在事关国民经济发展的油气能源领域受制于人、气候气象领域依赖国外超级计算能力的局面,显著提升了我国在高端信息技术领域的国际影响力,服务于“算天”“算地”“算人”等各重大前沿科技和产业创新领域。

① 服务能源发展,保障国家能源安全:在油气勘探领域,基于自主“天河一号”平台和自主开发核心软件,打破欧美垄断,服务三大石油公司,中石油原来需要30天的业务,现在16小时即可完成,完成欧美石油处理公司都不敢接的中东某国百TB级高密度勘探处理项目;支撑我国聚变能源开发ITER-CN专项实施,研发大规模异构并行软件并被欧美合作团队作为重要软件平台。

② 助力航空航天,发展高端装备:完成“国产大飞机全工况全尺寸数值气动模拟”、“神舟飞船全尺寸跨流域回收控制模拟”等重要工作,成功为大飞机设计、国家重点航天器设计和回收等提供“数值风洞”平台;实现海洋装备、电力装备、环保装备、无人机、内燃机、汽车等行业企业的创新能力提升和转型升级。

③ 助力药物研发与医疗健康,改善民生:支撑艾滋病、癫痫、胰岛素等自主知识产权新药的开发,取得重大突破,服务中科院上海药物所、军事医学科学院、医学科学院等上百家机构;与华大基因等构建癌症和遗传疾病个性化诊疗产业链;助推我国脑科学研究。

④ 应对碳排放,服务国家海洋战略:支撑中科院大气所、国家海洋局等成功为第五次全球气候比较计划(CMIP5)提供气候模拟和试验数据,为中国气候谈判赢得了话语权,并已启动支持我国参加第六次评估;合作开发高分辨率(2-3km)长效(5天)数值预报系统,已服务于全国雾霾预警预报;支持全国数十个机构开展海洋环境、海洋动力学、海洋预报等研究和业务,服务国家海洋战略。

⑤ 助力新材料研发,支撑前沿创新与先进制造:支持200多个从事金属、纳米、先进复合、储能、超导、磁性等新材料的科研团队开展新材料计算模拟研究,取得世界先进水平的科研成果,在Nature、PRL、PNAS、JACS等国际顶尖期刊发表了数百篇论文。依托“天河”平台,正在全力打造国家“材料基因”高通量计算平台,与“天河工业云”协同,全力推动我国先进制造研发创新。

现在,“天河一号”已经融入国家创新驱动发展、国家信息安全、“互联网+”、“中国制造2025”等重大国家战略和发展计划,并在支撑京津冀重大科技协同创新及推动区域智能制造、智慧港口、智慧交通、BIM+GIS智慧城市等产业发展、社会公共服务能力等方面发挥重大作用,并借助平台能力在海洋环境、海上交通等领域为“一带一路”走出去提供支撑。

“天河”是国家创新战略持续实施的成果,是国家新时代创新驱动发展的战略支撑

“银河”与“天河”是中国数十年持续创新突破的代表。 1978年,小平同志复出,为了打破欧美发达国家对我们信息技术领域的高技术封锁,为推动国民经济重要电子信息领域发展和为能源、气象等重大保障领域提供支撑,他拍板启动我国自主超级计算机,也就是“银河I”研制。

通过国防科大和合作团队几十年的持续攻关,全面掌握了“五大”自主核心技术,就是具有自主知识产权的四大芯片和自主操作系统,所有核心技术和产品不再被国外“卡脖子”。包括通用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,而天河三号超算将对这四大芯片进行全面升级。

作者:本网记

weinxin
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