“神威E级原型机”研制成功 济南有望摘超算界下一顶皇冠

处理器、网络芯片组、存储和管理系统等核心器件全部实现国产化，新一代神威E级原型计算机（以下简称“E级原型机”）落成启用活动5日在国家超级计算济南中心（以下简称“国家超算济南中心”）举行。神威E级计算机（超级电脑）有望於2020年完成研制部署，将率先跨越百亿亿次（EFlops，简称“E级计算机”）量级台阶。

 

在国家重点研发计划支持下，国家并行计算机工程技术研究中心联合国家超算济南中心等团队经过两年多的关键技术攻关和突破，研制成功神威E级原型系统，并在国家超算济南中心完成部署并投入使用。

 

国家并行计算机工程技术中心早在1996年就开始了神威系列大规模并行计算机系统的研制，从“神威．蓝光”、“神威．太湖之光”，到现在的神威E级计算机，中国成功走出了一条核心技术自主可控之路。

 

整体研制指标国际领先

 

“在未来E级计算机道路上，我们不会在芯片上受国外卡脖子！”山东省计算中心（国家超级计算济南中心）主任杨美红告诉记者，神威E级原型机由中国完全自主研发。

 

据国家超算济南中心副主任潘景山介绍，E级原型机整体研制指标国际领先。E级原型机由硬件、软件和应用三大系统组成，其处理器、网络芯片组等核心器件全部实现国产化。运算系统全部采用具有完全自主知识产权的申威26010+众核处理器构建；高速互连网络系统全部采用完全自主知识产权的申威网络交换芯片、申威消息处理芯片构建；存储和管理系统采用申威多核处理器构建，实现了对该领域产品的国产化替代。

 

潘景山说，面向E级计算机研制需求，研制团队在多态融合计算体系结构、新一代申威众核处理器、互连网络、软件定义海量存储、高效供电和强化相变冷却等方面取得了重大技术突破，对E级计算机研制方案和技术路线进行了全面系统验证，为E级计算机的研制成功铺平了道路。

 

全球首部跨越“E级”台阶

 

E级原型机的研制成功，标志着研制E级计算机的技术条件和工程条件全面就绪。杨美红告诉记者，E级计算机的建设进度将取决於国家层面，如果今年完成指南及立项部署，神威E级计算机将於2020年完成研制，将率先跨越百亿亿次量级台阶。

 

E级计算机采用的新一代众核处理器有望成为世界运算速度最快的处理器，节点规模可扩展至数十万量级，支持系统性能从1E到10E量级的跨越。E级计算机将解决一批科学与工程计算领域的重大课题，为国防安全和经济建设提供国际领先的计算环境。

 

记者了解到，国家科技部2016年立项了3台E级原型机，即天河E级原型机、神威E级原型机、曙光E级原型机。而对E级超级计算机的“争夺”已经开始，内地已经有天津、山东、上海、广东、河南、安徽等十馀省份明确表示争取E级超算落地。

 

E级计算机被公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，其研制也成为国际高端信息技术创新和竞争的前沿领域。美国、日本、欧盟、俄罗斯等均提出研制百亿亿次计算机计划，几乎都是在2021年。

图：神威E级原型计算机内部构造/大公报记者丁春丽摄

天气气候、海洋环境、材料科学、航空航天、船舶工程、生物医藥、人工智能……国家超算济南中心副主任潘景山说，截至目前，E级原型机系统已经部署了12个领域的35项重大计算任务。其中，22项应用具备扩展到E级计算机（电脑）整机规模的能力，6项应用曾成功入围被称作超级计算应用领域诺贝尔奖的“戈登贝尔奖”。

据潘景山介绍，神威E级计算机系统研製始终与应用紧密结合，应用领域也日益拓宽，从气候气象预报、深空／深海／深地探测、生命科学、天体物理、航空航天等国家战略领域，进一步拓展到互联网、云计算、大数据、人工智能、基因测序、金融计算、先进製造、现代海洋等领域。

“E级原型机首次在国产超级计算机上构建了人工智能软件生态链，开展了对弈系统、医疗影像识别、机器翻译多个大规模人工智能应用。”潘景山说，其中机器翻译应用的数据规模、并行规模和训练速度世界领先。

潘景山说，神威E级计算机作为大科学装置，一方面为国家海洋强国战略打造“深蓝大脑”，为中国製造2025、乡村振兴、科教兴国等战略构建国家超算互联网基础设施。同时，神威E级计算机将立足山东，服务全国，满足健康医疗、航空航天、气候气象、生物信息、先进製造等领域的一批国家科学与工程计算重大需求，成为促进国家科技创新、经济发展以及中国製造走向中国创造的助推器。

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