采用自研芯片的神威E級(jí)原型機(jī)系統(tǒng)通過(guò)課題驗(yàn)收

5日，記者從國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心獲悉，全部采用自主芯片研制的新一代神威E級(jí)原型機(jī)系統(tǒng)通過(guò)課題驗(yàn)收，正式啟用，原型機(jī)全部采用自主芯片研制。這意味著，研制E級(jí)計(jì)算機(jī)的技術(shù)、工程條件已經(jīng)全面就緒。

體積是原來(lái)的1/9性能卻是原來(lái)的3倍

說(shuō)起“高大上”的超級(jí)計(jì)算機(jī)，人們往往感覺(jué)神秘而遙遠(yuǎn)。國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心副主任潘景山說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)特別之處就在于速度之快，其計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力比一般計(jì)算機(jī)要快數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)倍。

早在7年前，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)純國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)，“神威”系列的老大哥“神威·藍(lán)光”就在濟(jì)南“安家”了。2016年，位于無(wú)錫的神威·太湖之光發(fā)布，曾一度成為世界上計(jì)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。而此次啟用的神威E級(jí)原型機(jī)可謂神威·太湖之光的升級(jí)版。國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，研制團(tuán)隊(duì)在多態(tài)融合計(jì)算體系結(jié)構(gòu)、新一代申威眾核處理器、互連網(wǎng)絡(luò)、軟件定義海量存儲(chǔ)、高效供電和強(qiáng)化相變冷卻等方面，取得了重大技術(shù)突破，對(duì)E級(jí)計(jì)算機(jī)研制方案和技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了全面系統(tǒng)驗(yàn)證。

青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，神威·藍(lán)光的計(jì)算能力是每秒鐘一千萬(wàn)億次(即10的15次方)。這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于70億人一起計(jì)算，每人使用一個(gè)手持計(jì)算機(jī)，每秒鐘計(jì)算一次，需要連續(xù)計(jì)算接近40個(gè)小時(shí)才能完成。潘景山介紹，E級(jí)超算原型機(jī)現(xiàn)在用了一個(gè)機(jī)柜的體積，完成了以前神威藍(lán)光8個(gè)機(jī)柜的能力。它的體積是原來(lái)的1/9，功耗是以前的1/4，性能是原來(lái)的3倍。其計(jì)算能力達(dá)到每秒鐘3130萬(wàn)億次。

而未來(lái)，神威E級(jí)計(jì)算機(jī)一旦成功，將擁有每秒百億億次的浮點(diǎn)運(yùn)算能力。

通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)

天氣預(yù)報(bào)能精準(zhǔn)到區(qū)

值得一提的是，神威E級(jí)原型機(jī)的處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組等核心器件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并首次在國(guó)產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)上構(gòu)建了人工智能軟件生態(tài)鏈，基于神威深度學(xué)習(xí)庫(kù)和框架，開(kāi)展了對(duì)弈系統(tǒng)、醫(yī)療影像識(shí)別、機(jī)器翻譯多個(gè)大規(guī)模人工智能應(yīng)用，其中機(jī)器翻譯應(yīng)用的數(shù)據(jù)規(guī)模、并行規(guī)模和訓(xùn)練速度世界領(lǐng)先。

作為國(guó)之利器，潘景山將超算的功能總結(jié)為“三算”：“我們從算天、算地，再到算人，未來(lái)是一切皆可算?！背?jí)計(jì)算與生活生產(chǎn)息息相關(guān)。山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心）主任楊美紅舉例，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)，天氣預(yù)報(bào)可以更精準(zhǔn)，濟(jì)南的哪一個(gè)區(qū)要下雨都能測(cè)出來(lái)。潘景山說(shuō)，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)，只要在少數(shù)幾個(gè)地方打洞后，通過(guò)地震波用超級(jí)計(jì)算機(jī)反演出該處地層的情況，進(jìn)而就能計(jì)算出礦產(chǎn)資源的分布。

潘景山介紹，截至目前，E級(jí)原型計(jì)算機(jī)已完成包括全球氣候變化、海洋數(shù)值模擬、生物醫(yī)藥仿真、大數(shù)據(jù)處理和類(lèi)腦智能等十二個(gè)領(lǐng)域的35項(xiàng)重大計(jì)算任務(wù)。

“醫(yī)養(yǎng)健康是濟(jì)南下一步的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，我們?cè)诎┌Y診斷、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、生命運(yùn)動(dòng)學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)、基因數(shù)據(jù)等方面都已經(jīng)產(chǎn)生了一些成果?！迸司吧秸f(shuō)，目前全國(guó)大數(shù)據(jù)醫(yī)療中心、國(guó)家人類(lèi)遺傳資源大數(shù)據(jù)中心都落在濟(jì)南。隨著科技的發(fā)展，利用超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以做健康管理，延長(zhǎng)人的生命。當(dāng)百萬(wàn)人基因庫(kù)建立起來(lái)后，就形成了一個(gè)針對(duì)山東人基因特點(diǎn)的生命銀行，掌握山東人的基因數(shù)據(jù)、重大疾病數(shù)據(jù)，為健康山東做出貢獻(xiàn)。

研制E級(jí)計(jì)算機(jī)

技術(shù)條件全面就緒

E級(jí)計(jì)算機(jī)被公認(rèn)為“超級(jí)計(jì)算機(jī)界的下一頂皇冠”，美國(guó)、日本、歐盟、俄羅斯等均提出研制百億億次計(jì)算機(jī)計(jì)劃，人類(lèi)將首次進(jìn)入E量級(jí)計(jì)算時(shí)代。

據(jù)悉，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持下，國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心等團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)兩年多的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和突破，研制成功神威E級(jí)原型系統(tǒng)，并在國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心完成部署并投入使用。神威E級(jí)原型機(jī)的研制成功，標(biāo)志著研制E級(jí)計(jì)算機(jī)的技術(shù)條件和工程條件全面就緒。

據(jù)悉，神威E級(jí)計(jì)算機(jī)的巨大價(jià)值已經(jīng)得到公認(rèn)，而讓E級(jí)計(jì)算機(jī)落戶(hù)已經(jīng)成了不少地區(qū)的目標(biāo)。潘景山介紹，目前國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，主要在天津、山東、上海、廣東、河南、安徽、貴州等地方開(kāi)展。

潘景山介紹，神威E級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)計(jì)于2020年完成研制部署，將率先跨越百億億次量級(jí)臺(tái)階。采用的新一代眾核處理器有望成為世界運(yùn)算速度最快的處理器，節(jié)點(diǎn)規(guī)?？蓴U(kuò)展至數(shù)十萬(wàn)量級(jí)，支持系統(tǒng)性能從1E到10E量級(jí)的跨越。

多知道點(diǎn)：

E級(jí)超算原型機(jī)

還有兩家單位在做

潘景山比喻說(shuō)，神威E級(jí)原型機(jī)就像“一臺(tái)概念車(chē)”，它相當(dāng)于E級(jí)計(jì)算機(jī)的一個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)，目前已經(jīng)把技術(shù)障礙、工程障礙、應(yīng)用障礙全都解決了，沿著這條路用堆魔方的方式“堆下去”，就能達(dá)到E級(jí)計(jì)算機(jī)。

E級(jí)超算是世界超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域公認(rèn)的“下一頂皇冠”，將有望在解決全球環(huán)境污染、能源危機(jī)以及氣候變化等重大難題上發(fā)揮巨大作用。2016年科技部立項(xiàng)了3臺(tái)E級(jí)原型機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，除了除了國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心等團(tuán)隊(duì)研制成功的神威E級(jí)原型機(jī)，還有由國(guó)防科技大學(xué)牽頭的天河三號(hào)E級(jí)原型機(jī)、還有中科曙光牽頭的曙光E級(jí)原型機(jī)。

據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)報(bào)道，國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心副主任、清華大學(xué)副教授付昊桓表示，E級(jí)超算預(yù)研制的三家單位在技術(shù)層面各具特色、各有所長(zhǎng)，三家單位通過(guò)E級(jí)原型系統(tǒng)的研究，能夠有更多的技術(shù)突破，“可以為后續(xù)E級(jí)系統(tǒng)的研制積累更多的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)”。

國(guó)家超算天津中心研發(fā)部部長(zhǎng)孟祥飛則認(rèn)為，“三駕齊驅(qū)”的局面可以很好地促進(jìn)和形成國(guó)內(nèi)超級(jí)計(jì)算機(jī)研制技術(shù)的相互競(jìng)爭(zhēng)和相互促進(jìn)，確保我國(guó)超級(jí)計(jì)算技術(shù)持續(xù)快速更新。