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美国禁售天河2号不怕!每周成本200万
2015-11-27 09:28:22  出处:南方都市报   编辑:万南   点击可以复制本篇文章的标题和链接

最新一期的全球超级计算机500强榜单中,“天河二号”实现六连冠浮点运算速度达到每秒33 .86千万亿次,是第二名美国“泰坦”的两倍多。全球超算速度排名第一的“天河二号”到底有什么用,与普通人有没关系?下面是南方都市报发回的报道。

速度有多快?天河二号运算一小时 13亿人同用计算器算千年

据测算,天河二号的峰值计算速度达到每秒5.49亿亿次,而持续计算时的实测速度每秒可达3 .39亿亿次。这个速度到底有多快?国家超级计算广州中心主任袁学锋如此形容——— 假设每人每秒钟进行一次运算,天河二号运算一小时,相当于13亿人同时用计算器算上1000年。而其存储容量相当于,存储每册10万字的图书600亿册。

美国禁售天河2号不怕!每周成本200万

为什么如此之快?袁学锋介绍,天河二号一期系统共有16000个运算结点,每结点配备两颗X eonE512核心的中央处理器、三个Xeon Phi57核心的协处理器(运算加速卡)。累计32000颗XeonE5主处理器和48000个X eonPhi协处理器,共312万个计算核心。

“别人能算的,我们比他算得快,别人不能算的,我们也能算。”袁学锋说,“这是普通的云中心做不到的。”

哪些人在用?634家用户目前在用 每周使用量北大通常排第一

袁学锋特意提醒,天河二号还处在建设期。这意味着,目前天河二号释放给社会的资源是有限的。不过,即便尚在建设期,天河二号的产出已足够耀眼。2014年4月试运营以来,截至上周,天河二号已服务的用户家(单位)数达634家,包括高等院校、科研单位和企事业单位等。

袁学锋拿用户北京大学打比方,北大很多课题组前来购买大量资源,在超算上算题。“每周看各单位的使用量,北大通常高居榜首”。目前,超算85%的用户为远程登录,整个流程均在互联网上完成计算资源申请和使用。袁学锋透露,当前天河二号每周运营成本约100万今年已连续两月“打平”,即实现收支均衡。今年天河二号的销售额也可观。他预计,“明年有望破亿,这在国际上全市场化的运营是绝无仅有的。”

超算中心安全吗?“彩虹”致大面积停电 “天河二号”也“中招”

今年10月,台风“彩虹”袭粤,广州番禺的500千伏广南变电站失压,5个220千伏变电站失压,导致海珠、番禺大面积停电,天河二号也“中招”了。“当时我在家里,一看情况不妙,赶紧跑过来了。”袁学锋说,当时整个大学城全部停电长达数小时。由于电压不稳,天河二号值班人员果断命令关机。“预案很到位,机器、数据都保护完好,基本没造成大损失。”据他介绍,电压不稳的最坏结果是将机器打坏

天河二号负荷需求量大、供电可靠性要求高,共有三条供电线路,台风中,两路电源全被“干掉”。另一个由南方电网专门为超算建设的燃气发电站,预计明年6月启用,届时将为天河二号提供30%的电源。关机一天多,直到电压稳定,天河二号才恢复开机。袁学锋说,“所有的数据不能只靠超算中心,或许在几十甚至上百公里之外,一定要有备份、储存。”

为了给庞大的数据备份,是建设超算分中心的原因之一。目前全省范围内已有8个超算分中心在进行正式洽谈,包括天河、南沙、黄埔、番禺、增城、惠州、中山、韶关。

美国禁售天河2号不怕!每周成本200万

应用:天体物理 已模拟137亿年演化 很快将观测宇宙边界

宇宙是怎么来的,这是一个终极问题。北京师范大学、加拿大高能研究所和国防科技大学在天河二号上,对中微子宇宙尺度演化的问题进行了研究。袁学锋说,实验模拟了137亿年的宇宙结构演化过程,时间从宇宙大爆炸以后1600年至今

另外,在天河二号,很快还将去观测宇宙的边界,寻找宇宙最早的一束光。袁学锋说,天河二号正在争取进入全球最大平方公里阵列射电天文望远镜项目的数据中心。“掌握全数据,才能掌握探索宇宙奥秘的主动权。”

他介绍,这一国际大项目持续到2030年,数据处理量巨大,在中国天河二号仅能满足到2020年,之后希望能有天河三号来服务于它。

大飞机:2年气动优化实验 6天时间就能搞定

之前刚下线第一代国产大飞机C919的全机空气动力学验证就在天河二号上完成。全机全参数气动优化设计是大型民机气动设计的核心关键技术。“如果气动减少阻力0.1%的阻力,对商用飞机的省油将很有益处,这是很重要的一个指标”。

袁学锋透露,第二代大飞机———宽体客机的气动优化也在天河二号的模拟风洞完成。“做了5万多种不同形状的机型,挑选一个优化机型,通过局部优化,将气动阻力降到最低,最后再确定机型”。

以往,整个气动优化过程需要两年时间验证,但在天河二号,利用约2.4万CPU核,6天即完成实验。袁学锋说,超算的高性能计算,节省时间,节约成本,压缩研制周期,大大提高科研的竞争实力。

医疗:将建孪生数字人 实施精准医疗国家战略

今年,天河二号在一天之内,完成4200万现有药物针对埃博拉新型病毒(蛋白)的有效评价与筛选。据相关报道,这相当于把包括现有药物、天然产物和人工合成有机化合物在内的地球上所有可用于药物研发的化合物都计算筛选一遍。这为人类应对暴发性恶性传染病的应急药物快速研发,提供了强大的计算模拟保障。

袁学锋介绍,在生物医药领域,超算的终极目标是,建立孪生数字人。通过国际合作,孪生数字人的平台正在搭建中,涉及到细胞、组织、人体模型、中医针灸等诸多方面。全世界暂没有具有生命信息的孪生数字人诞生。袁学锋说,广州研究孪生数字人的优势在于,钟世镇教授从2002年开始获得6个“虚拟中国人”的数据已数字化,目前有整套数据作为孪生数字人基础。

“很难实现,涉及的数据量巨大,涉及领域众多,很多人体的生物学奥妙连模型都没有,要整合、分析现有数据,查找规律,然后建模。”袁学锋说,平台已重点与中山火炬开发区医院、中山大学孙逸仙医院达成密切合作,帮助灾备医院各种医疗数据,脱敏(删除个人信息)后进入超算大数据平台。未来将利用虚拟数字人进行试验,诊断分析,实施精准医疗国家战略。

相关:用国产芯片升级明年速度将再翻一倍

按照计划,天河二号的二期建设即系统升级,于2015年底完成。不过,由于美国对相关产品的限购禁运,原定升级计划被推迟。“我们将利用国产芯片进行升级。”袁学锋说,目前升级方案已确定,研制方在紧张地对国产芯片进行测试和规模化试用,包括软硬件匹配,有大量的工作。“升级计划预计2016年底前完成”。升级后,运算速度将再次翻倍。峰值计算速度将由现在的每秒5 .49亿亿次提高到每秒10亿亿次以上,持续计算速度达到每秒6亿亿次。

如果个人在超算上租用一个PC性能的资源,每天仅需4元。“用IPAD就能登录天河二号,在天河二号上的软件、计算环境配置是你自己的计算机完全不可比拟的”。

如果在天河二号租用一个机柜的性能,总计算能力接近400万亿次,一年的费用为200万。“如果你要建立类似计算能力的机构,光建设费不下2000万,不包括运营成本”。超算上的能效比很高,每瓦特19亿次双精度浮点运算,即消耗每瓦特电量产生19亿次的计算能力。

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