“天河一号”超级计算机有何用途？

1. “天河一号”超级计算机有何用途？

我国天河一号超级计算机，从世界第一退位，服役9年造福众多领域

2. “天河一号”超级计算机有何用途？

在网络日益普及的今天,面对数千万、数亿用户的访问请求,服务器必须有强大的数据吞吐和处理能力。而这正是超级计算机发挥作用的舞台。高性能服务器每秒钟可以处理数千万乃至数亿次服务请求,及时提供用户所需要的信息和服务,保证服务质量。

天气预报

天气预报的结果,也是由超级计算机计算而来。目前世界最高水平可预报8天,我国为5至6天。但对于中长期预报特别是气候预报来说,目前世界上的超级计算机仍然是无法满足需求的,因为天气预报的计算需要10的18次方也就是每秒百万万亿次的速度。从宇宙大爆炸起至今宇宙的年龄约为150亿年,换算成秒大概是百万万亿秒。如果每秒钟做一次运算的话,相当于宇宙大爆炸起一直算到现在。世界上一个公认的说法是,天气预报时效每增加一天,气象和计算机界需要努力10年。

生物制药

研制一种新药,从化合物筛选到临床试验,一般需要10到15年的时间。使用超级计算机,以计算机模拟的手段,科学家可以在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物化合物,不仅节省了购买真实化合物的大量资金,而且大大缩短了药物研发的周期。

电路设计

集成电路设计,如何在一平方厘米大小的芯片上把几亿个、几十亿个晶体管连接成需要的电路、需要的性能,要靠超级计算机帮助设计。

飞机制造

波音飞机的外形设计过去一个型号要在风洞做3年的实验,现在运用超级计算机后,设计周期缩短到了6个月。

金融投资

金融产品投资运用超级计算机计算是否盈利,能精确到几分几秒出手。

3. 天河一号超级计算机的简介

NV创始人黄仁勋在2010高性能计算峰会上专门讲述了天河一号A黄仁勋与国家超级计算天津中心杨灿群教授展示天河一号A中的GPU运算节点。杨灿群教授是天河一号主任设计师，国防科大计算机学院系统软件研究室主任。中国在超级计算机榜单中有着上佳表现，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（这意味着，它计算一天，相当于一台家用电脑计算800年，当然，其花费和占据的空间，能耗也是惊人的）。排在第二的是美国的美洲虎，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。前三占据了2名。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。TOP500是全世界最权威的超级计算机排名榜。从1993年起，作为对全球已安装的超级计算机进行排名的权威机构，国际TOP500组织以计算机实测速度(Linpack测试值)为基准，每年两次发布世界上最快的500台超级计算机排名。14日公布的是第36版排行榜。经过技术升级之后，我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”性能实现飞跃，运算速度达到当前国际领先水平。这是中国高性能计算机TOP100组织28日公布的消息。同日发布的2010年度中国高性能计算机前100强排行榜上，由国防科技大学研制的“天河一号”二期系统以每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2507万亿次的实测性能位居榜首。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。最新的全球排名将于11月中旬发布。中科院软件所研究员张云泉认为，“天河一号”可望问鼎世界超级计算机性能之首。新的“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。尽管从外表上看变化并不大，“天河一号”工程办公室主任李楠表示，这次升级不是简单的规模扩张，而是实现了一系列重大技术突破。在升级后的系统中，互联芯片全部替换为国防科大自主研制的产品，性能是目前国际商用芯片的两倍。CPU（中央处理器）也首次部分采用这所大学自主研制的“银河飞腾1000”芯片，数量约占全部CPU的七分之一。“我们自己的CPU完全能够实现全部替换，但目前应用软件的发展尚未跟上，需要逐步过渡。”李楠说，“从个体性能来看，我们的CPU与世界先进水平还有差距，正在研制中的下一代CPU将瞄准世界最前沿。”除此之外，二期系统还在大规模集成电路芯片、结点机、网络、印制电路板和操作系统、编译系统等关键技术上成功升级，在异构融合体系结构、基于高阶路由的高速互联通信、高性能虚拟计算域等方面取得了新的突破。同时，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。作为国家超级计算天津中心的业务主机，“天河一号”已在天津市滨海新区部署并投入使用，在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等领域获得了成功应用。作为中国首个具有千万亿次计算能力的超级计算中心，天津中心与企业、科研院所和高校合作，已建立3个分中心和5个信息处理平台，为20多个用户单位提供了高性能计算服务。“超级计算机将为提高国家科技创新能力、促进战略新型产业技术创新提供强大的高性能计算支撑。”李楠说，“在我国产业从‘中国制造’迈向‘中国设计’的过程中，这是一项重要的基础设施。”“天河一号”一期系统于2009年9月研制成功，这标志着我国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。目前，我国拥有“天河一号”和“曙光星云”两台千万亿次超级计算机系统。

4. “天河一号”超级计算机有何用途？

在网络日益普及的今天,面对数千万、数亿用户的访问请求,服务器必须有强大的数据吞吐和处理能力。而这正是超级计算机发挥作用的舞台。高性能服务器每秒钟可以处理数千万乃至数亿次服务请求,及时提供用户所需要的信息和服务,保证服务质量。天气预报天气预报的结果,也是由超级计算机计算而来。目前世界最高水平可预报8天,我国为5至6天。但对于中长期预报特别是气候预报来说,目前世界上的超级计算机仍然是无法满足需求的,因为天气预报的计算需要10的18次方也就是每秒百万万亿次的速度。从宇宙大爆炸起至今宇宙的年龄约为150亿年,换算成秒大概是百万万亿秒。如果每秒钟做一次运算的话,相当于宇宙大爆炸起一直算到现在。世界上一个公认的说法是,天气预报时效每增加一天,气象和计算机界需要努力10年。生物制药研制一种新药,从化合物筛选到临床试验,一般需要10到15年的时间。使用超级计算机,以计算机模拟的手段,科学家可以在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物化合物,不仅节省了购买真实化合物的大量资金,而且大大缩短了药物研发的周期。电路设计集成电路设计,如何在一平方厘米大小的芯片上把几亿个、几十亿个晶体管连接成需要的电路、需要的性能,要靠超级计算机帮助设计。飞机制造波音飞机的外形设计过去一个型号要在风洞做3年的实验,现在运用超级计算机后,设计周期缩短到了6个月。金融投资金融产品投资运用超级计算机计算是否盈利,能精确到几分几秒出手。

5. "天河一号"超级计算机

天河一号超级计算机首次应用于智慧城市建设领域 将全面服务百姓生活
2014-08-28 21:29    

　　天津广播网8月28日消息：依托“天河一号”超级计算机和超级计算技术，以及天河云计算平台、大数据应用等技术的天河建筑云产业园，今天在国家超算天津中心揭牌，标志着“天河一号”首次涉足“智慧城市”建设领域。
　　地铁施工围挡长期占路施工是令很多市民头痛的问题，但即将在滨海新区动工兴建的轨道交通Z4号线有望改善这一现象，泰达城市轨道建设发展有限公司建发总部部长王平瑞告诉记者，通过依托天河一号超级计算机构建的建筑信息模型，也就是BIM系统，可以通过施工前的三维可视设计极大的缩短建设时间、节省建设成本。
　　王平瑞：“现在只要建一个车站就有一个大围挡，然后得把车站周围所有的管线都要切到车站外面，车站建完后再把管网切回来，这是一个很大的工程，而且对市政影响也很大，我们运用天河的BIM系统把现在的情况提前模拟化了，我们把车站设在什么位置上，用的管线最少，和周围的建筑有什么关系，都已经提前可视化了，所以如果我们要是把车站往前移移，管线就可以不切了。我们利用超算中心大的数据处理能力，这边图纸输进去那边立体的已经出来了，如果我们用平常的小型计算机可能三五天才能把图出来。”

　　作为建筑技术与信息技术相结合的建筑信息模型(BIM)，是当今国际上迅速发展的一门新兴综合技术，被誉为“智慧城市建设”的基础。它通过高性能计算机对地面建筑和地下管网等各种数据进行存储与处理、可视化模拟计算与评估，可对建筑全生命周期实施信息化管理，从而达到科学规划、优化设计、控制成本、节能环保和改善人居环境的目的，是未来智慧城市建设的一个十分重要的信息云平台。
　　国家超级计算天津中心主任刘光明介绍说：“通过这个平台可以支持多个项目的同时规划和设计，因为做的是三维模型的设计，这个建筑的用料，通过整个成本核算可以节省整个建设投资10%。”
　　天河一号是国防科技大学研制成功的我国首台千万亿次超级计算机系统，2010年在国家超级计算天津中心投入运行以来，已为国家863计划、973项目和国家自然科学基金等800多项重大科技项目提供了高性能计算服务。目前，“天河一号”服务的客户已经突破600个，服务领域包括：航空航天、新材料、新能源、石油勘探、生命科学、医药健康、气候气象、海洋、雾霾预警预报、数字地球、脑科学、天文以及其它基础理论研究工作，取得了一批有代表性的高水平的科研成果。

　　其实，看似“高大上”的超级计算机天河一号离我们的日常生活并不遥远，去年底上线的“雾霾监测与数值预报模型”就是利用天河一号强大的运算能力，最终实现精确预报雾霾的发生和形成。
　　国家超算天津中心应用研发部部长孟祥飞介绍说：“把污染源数据输入到我们自主开发的模型里，然后用超级计算机开展雾霾的预报预警，现在是高精度的预报，精度网格可以达到9公里，未来可以达到3公里，现在可以提供72小时，也就是未来三天的预报。”
　　还有一个经常被超算人提到的例子。中国有功夫，中国有熊猫，但中国没有《功夫熊猫》。一个重要的原因，就是我们没有由超级计算机系统构成的超级渲染系统。好莱坞生产的特效“大片”，就是因为有基于超级计算机系统的动漫与影视特效渲染平台。而依托天河一号构建的类似平台正在酝酿中。
　　天津开发区招商三局局长乔伟介绍说：“天河建筑云上线是一个开端，下一步我们还会做天河创意云产业园，对文化创意产业，比如动漫、游戏等提供一个载体和平台，另外年底前我们还会在互联网金融的数据安全、数据标准方面充分发挥国家超算中心在这方面的研究优势，以及服务器、超级计算机平台的优势，为银监会、人民银行提供决策数据。”
　　未来，滨海新区内的城市规划、气象预测、生物医疗、装备制造、汽车碰撞模拟等行业，也将更多地通过“天河一号”，实现大批量数据计算、分析和存储。天津开发区招商三局局长乔伟介绍说：“实际上超级计算机在整个的应用领域要充分发挥它的功能和作用，尤其现在大家离不开互联网、离不开云和计算机技术，所以超算中心和每一个社会成员都不遥远，以后可能出行、吃饭、生活居住，超级计算机天河一号都在时时刻刻发挥作用和服务功能。

6. 天河一号成为世界超级计算机的原因有哪些?

高性能。无论是1206万亿次的峰值性能，还是563．1万亿次的Linpack实测性能，均位于国内榜首、世界一流。   ——低能耗。能耗是每瓦电创造的计算效能，“天河一号”目前能效为每瓦4．3亿次运算，与2009年6月公布的Top500（全球超级计算机前500强）排名第一的美国“走鹃”（Roadrunner）相当。参照2009年6月公布的Green500（全球绿色超级计算机前500强）排名，“天河一号”可以位居第5。   ——高安全。“天河”实现了不同用户间数据和工作信息的相互隔离。对用户来说，相当于到银行租个保险柜，钥匙掌握自己手里。   ——易使用。“傻瓜化”的操作界面和菜单、鼠标等常规操作，让机器的使用变得简单。同时，作为一台国际通用的标准化的超级计算机，“天河”上能运行来自各行业的各种程序，不存在兼容性问题。 公共服务设施承载三大功能 按照工程计划，“天河一号”将于2009年底至2010年在天津市滨海新区落户，成为国家超级计算天津中心的业务主机，面向国内外提供超级计算服务。 “天河”工程办公室主任李楠说，“天河一号”在投入使用后将实现三大功能：第一，作为提供超级计算服务的全球公共科研设施，“天河”向国内外用户开放。无论身在何处，用户都可以通过国际互联网使用“天河”进行科学计算；第二，作为产业带动平台，“天河”上集中的当今时代最先进的信息技术将逐步转移到其他产业，从而解决国家与社会发展中的各种问题；第三，作为吸引人才的平台，“天河”将进一步汇聚来自世界各地的尖端技术人才，对国民经济和世界科技的可持续发展作出更多贡献。

7. 天河一号属于什么型计算机

2009年10月29日，随着第一台国产千万亿次超级计算机在

“天河一号”安装了由国防科技大学自主研制的“天河”高性能CPU芯片，全系统的整体计算处理能力大幅提升，在信息安全方面有更强的技术保障。据了解，国家超级计算天津中心同天津市国际生物医药联合研究院、南开大学等单位合作，建立了生物医药信息处理平台；与国家动漫产业综合示范园合作，构建了包括渲染中心、特效影棚、动作捕捉系统等在内的高速动漫设计平台；中心还建立了计算机辅助设计和仿真分析平台，为新能源新材料、航空航天装备研制等新兴产业提供高性能计算服务。

据介绍，国家超级计算天津中心还将面向石油勘探、金融风险分析、云计算、三网合一视频数据存储等重要领域开展计算服务。2009年10月29日，国防科技大学成功研制出的峰值性能为每秒1206万亿次的“天河一号”超级计算机在长沙亮相。我国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。

超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机，是世界公认的高新技术制高点。以“天河一号”承担的“中新生态城动漫渲染平台”项目为例，普通电脑需一个月完成的运算任务，“天河一号”只需一天。

8. 超级计算机天河一号：60亿人算一年，它一秒钟就算完

超级计算机天河一号：60亿人算一年，它一秒钟就算完