英伟达助力天河一号成为全球最快超级计算机

2010年10月27日，全球超级计算机前500名榜单在美国新奥尔良会议中心正式揭晓，由中国国防科学技术大学研制、安装部署在中国国家超级计算天津中心的“天河一号”超级计算机排名第一。在LINPACK基准测试中，该计算机性能高达2.507 Petaflops（千万亿次），创下了全新的性能纪录，成为当今世界最快的超级计算机。

天河一号系统采用了7168颗英伟达™（NVIDIA®）Tesla™ M2050 GPU。天河一号通过大规模并行GPU与多核CPU相结合，使超级计算机在性能、尺寸以及功耗等方面取得巨大进步，成为当代异构计算的典型代表。该系统如果单纯只使用CPU的话，要实现同等性能则需要50000颗以上的CPU以及两倍的占地面积。更为重要的是，如果完全采用CPU打造，可实现2.507 Petaflops（千万亿次）性能的系统将消耗1200万瓦特的电力。而天河一号A在异构计算环境中运用了GPU，仅消耗404万瓦特的电力，节能效果高达3倍。二者之间的功耗之差足够满足5000多户居民一年的电力所需。

“天河一号”峰值运算速度为每秒4700万亿次。做个换算对比：“天河一号”运算1小时，相当于全国13亿人同时计算340年以上的时间；“天河一号”运算1天，相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年以上的时间。

“天河一号”是一台节能、绿色的超级计算机，对能量的利用率很高。“天河一号”每瓦特能耗可实现每秒635．15百万次浮点运算，这个能效值排名世界第二。

“天河一号”由140个机柜组成，每个机柜1．45米宽、1．2米深、2米高，排成13排，这个方阵占地约700平方米，总重量约160吨。站在“天河一号”前，会觉得“天河一号”气势宏伟、震撼人心。但实际上，“天河一号”在世界上已有的千万亿次超级计算机中（多数占地近千平方米），算是一个身材苗条的小个子。“天河一号”在实现高密度计算方面做得相当好，紧凑、装机密度高、相对占地较少、节约空间，并且采用冷冻水空调密闭风冷散热方案，散热效率高。

中国国家超级计算天津中心主任刘光明：如果没有GPU，天河一号A的性能与效率几乎是不可能实现的。天河一号”的投入运行，将有力带动中国的科技进步和经济、社会发展，国家超级计算天津中心将基于“天河一号”，向全中国乃至全世界开放，为人类的科技进步做贡献。

英伟达™（NVIDIA®）总裁兼首席执行官黄仁勋（Jen-Hsun Huang）：GPU 彻底改变了高性能计算行业。随着天河一号A投入使用，世界三台速度最快的计算机中有两台由GPU提供动力。对于希望加快发现速度科学家来说，GPU 超级计算机是不可或缺的工具。

英伟达™（NVIDIA®）GPU提速石化双雄过程模拟

过程工业是以物质和能量的转化为核心的基础产业门类，包括了化工、冶金、钢铁、能源和环保等影响国计民生的重要行业，目前占中国GDP的近1/6。2010年11月8日，中国科学院过程工程研究所承担的“高效能低成本多尺度离散模拟超级计算应用系统”顺利通过验收。这一高性能计算应用系统能为大型油气田及煤层开发等直接提供技术支持。

中国科学院过程工程研究所于2009年搭建的主要基于英伟达™（NVIDIA®）Tesla™GPU的多尺度离散模拟并行计算系统，单精度峰值超过每秒1000万亿次浮点运算。实验得出，聚合物结晶过程模拟比CPU快10倍。

中国科学院副院长李静海：采用GPU(图形处理器)计算的新模式将会成为中国超级计算发展的重要方向。

中国科学院过程工程研究所研究员、超级计算系统项目负责人葛蔚：通过GPU对相关软件和硬件能力的提升，不仅能耗大幅降低，还可以使某种化工反应器模拟时间从一天缩短到２分钟。这是一个革命性的进展。

并行计算创造速度最快的桌面超级计算机

2010年3月2日，浪潮集团在北京发布了国内速度最快的桌面超级计算机“倚天”，它只有普通计算机的大小，但峰值计算能力达4万亿次，相当于200台PC或40台服务器，售价5万元，仅为同等能力传统超级计算机的1/5。

浪潮“倚天”采用英伟达™（NVIDIA®）Tesla™技术，实现了CPU难以企及的密集并行计算，基于英伟达™（NVIDIA®）Tesla™平台的BLAST软件中的一个关键模块运行速度比单个CPU快35倍，同时能耗、尺寸又大幅降低。

浪潮集团服务器技术总监胡雷钧：浪潮倚天体积小且价格便宜的原因是，它采用了显示芯片厂商英伟达™（NVIDIA®）公司用于高性能计算的芯片Tesla。

英伟达™（NVIDIA®）中国区总经理张建中：Tesla芯片是用GPU作为并行计算的处理器，GPU天生拥有巨大的并行计算能力。倚天是全球首款应用了Nvidia公司Tesla芯片的桌面超级计算机。

英伟达™（NVIDIA®）GPU计算解决方案让天气预报更准确

日前，美国国家大气研究中心宣布已经研发出即时、长期以及短期天气条件的复杂的预报模型。高性能计算平台的出现，为气象人员进行准确及时的数值天气预报提供了可能，人们将能够为天气事件早做准备并预防损失。

美国国家大气研究中心的技术人员采用NVIDIA GPU计算解决方案，在移植到NVIDIA® CUDA™之后，微观物理学速度提升了10倍。这一基于英伟达™（NVIDIA®） Tesla和CUDA的超级计算系统，将为全世界气象服务部提供更先进的气象信息。

美国国家大气研究中心气象研究与预报模型的资深软件开发人员John Michalakes：由于我们能够把NVIDIA 的GPU计算技术整合到更多的气象研究与预报模型中，因此我们的目标是将预报时间至少缩短两倍。我认为加速器的作用将彻底改变气象与气候的建模。

英伟达™（NVIDIA®）总裁兼首席执行官黄仁勋： GPU（图形处理器）将高性能计算推向一个全新的方向。现在，成百上千的处理器核心已经能够协同工作，为科学家以及工程师们实现了系统性能的巨大飞跃，同时极大地减轻了数据中心的工作压力。

英伟达™（NVIDIA®）成就皇家歌剧院虚拟舞台

英国皇家歌剧院（ROH）历时三年全面革新，通过引入高新技术造就一个更具亲和力的剧院。剧院建立了一个虚拟舞台，设计师可以凭此从剧院任何座位的角度来观察演出，从而实现在实际演出之前从观众的视角来评价他们的作品，使演出光影生效达到最佳。

皇家歌剧院虚拟舞台建立凭借的就是英伟达™（NVIDIA®）提供的技术，设计师们通过点击鼠标就可以在虚拟的舞台上设计灯光、变化布景、进行动画演示。而在过去，这需要一大群人花费数小时的工作来编排舞台上的200个移动灯光。

皇家歌剧院David Harvey：这种技术不仅可以节约时间和金钱，它实际上可以增加我们的作品的艺术内涵。我们与NVIDIA的关系正帮助我们将皇家歌剧院的地位牢固地建立在最先进的剧院技术之上。

业内专家：虚拟现实是一个很大的技术领域，三维图形图像技术的应用范围将大大扩展，其在戏剧舞台表演和大型活动设计领域的应用才刚刚开始。

英伟达™（NVIDIA®）助力OptiTex 3D软件实现虚拟时装表演

以色列OptiTex公司正将整个设计业带入全新境界，促进这一飞跃的正是3D计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）设计技术。OptiTex 3D软件可以让设计师在虚拟模特身上模拟衣物设计的外观和运动，从而让他们在剪裁第一块布料之前就能够审视、优化作品，大幅压缩了设计成本和设计周期。

OptiTex利用的是英伟达™（NVIDIA®）CUDA™软件开发环境来重新构建其衣物模拟引擎的数据与算法，以使其能够在GPU上运行。GPU计算解决方案让开发人员能够消除CPU环境下的瓶颈，最高实现10倍的性能提升。

OptiTex.公司总裁兼首席执行官Ran Machtinger：OptiTex 3D向GPU平台的转变大大提升了我们产品的效率，进一步为我们的客户提供了巨大效益。有了实时能力，制版过程将彻底改变。纺织业客户将不必依赖用户体验以及详尽的测试来确定最终版型。

英伟达™（NVIDIA®）暗助索尼动画首部3D影片

《丛林大反攻》是索尼动画成立三年来推出的首部全3D动画影片。这部电影是对索尼动画及其 Imageworks的一个全新挑战，不仅意味着需要在有限的时间内制造大量电脑生成图像，同时还面临着色彩均衡、电影恢复、视觉特效制作与视频格式编码等各种难题。

Imageworks使用了 NVIDIA Quadro 解决方案，来使其适合动画片的需要。导演经常与 3D 艺术家一道想出创意，修改活动的高分辨率图像。同时，凭借NVIDIA 的CUDA并行计算架构，制片公司能够更快、更轻松地生成大量高分辨率数据，用于高清电视、蓝光以及4K数码影院等播放。

索尼动画3D视效开发部的主管Todd Pilger：我们需要可以让我们更快工作的工具，我们需要非常稳定的工具，因为我们随时都要进行修改。我们测试了大量图形卡，最后发现 NVIDIA 既快又稳。

Imageworks 技术制作经理 Mitch Dobrowner：通过 NVIDIA 及其技术的支持，我们能够在极其有限的时间内，制作出我们的第一个长篇动画片。

英伟达™（NVIDIA®）让金融衍生产品定价速度直线飙升

金融衍生产品是典型的复杂运算行业，如何通过复杂数学模型快速而准确地对衍生产品进行定价评估一直是金融衍生产品市场的难题。美国SciComp公司的旗舰产品——增强型SciFinance®是一款能够缩短开发时间并加速Monte Carlo定价模型性能的高科技衍生软件解决方案。它的加速关键就在于使用了NVIDIA的图形处理器（GPU）。平均使用一颗英伟达™（NVIDIA®）Tesla C1060 GPU时，速度可从30倍提升至100倍以上。

SciComp公司执行副总裁Curt Randall：金融机构能够在英伟达™（NVIDIA®）解决方案上轻松地运行我们的软件，外来合同大型投资组合的定价只需短短几分钟即可完成，而之前需要数小时之久。

英伟达™（NVIDIA®）GPU计算事业部总经理Andy Keane：Tesla C1060 GPU在这方面的强大能力确实让人难以置信，以前数周的手动编程变成了即刻、实时的结果。我们期待与SciComp继续合作，为SciFinance®所生成的定价模型带来更多改进。

英伟达™（NVIDIA®）让同方威视成为海关的眼睛

在贸易往来日益频繁的今天，安全、高效、精准的安检新技术一直是海关的关注焦点。作为协助海关探索这一命题的同方威视，与英伟达™（NVIDIA®）共同推出了一款基于NVIDIA Tesla GPU（图形处理器）的全新硬件与软件解决方案，彻底攻破了这一难题。

有了NVIDIA Tesla GPU，同方威视在进行大型X光和CT扫描时，从二维上升到了三维，扫描断面时的速度也提高了5-50倍，几乎瞬间就能实时重构物件三维图像。凭借这一技术低成本、高速度、高清构图的三大优势，同方威视垄断了中国海关，并在医疗等多个行业得到推广，还出口全球几十个国家。

清华大学工程物理系三维图像重构实验室专家：Tesla是一款具有革命意义的技术。GPU所具有的超长流水线和高度并行化，使真正的三维图像重构变成可能。基于GPU进行三维重建是提高速度的有效途径。

英伟达™（NVIDIA®）让生命与病魔抢时间

心脏塔桥是常见的手术，但以往的“搭桥”必须在人为地让心脏停止跳动的情况下进行，风险很高。美国Strategix Vision公司开发研制的Embrace心脏稳定器，由于利用了NVIDIA的图形技术提供的强大图形动力，可以不必让整个心脏停止跳动便可以进行手术。并且手术过程简易，术后创伤更小。

与此类似，Techniscan Medical System公司开发的“全乳房超声波（WBU™）系统”，借助NVIDIA® Tesla GPU，检查结果从之前花费数小时压缩到20分钟以内。

Strategix Vision公司的Marty Albini：在我们采用的所有工具中，NVIDIA解决方案为我们带来了最重要的长期价值。

Techniscan的工程师Jim Hardwick：NVIDIA的Tesla芯片技术不仅在成产与销售方面意义重大，而且还大大降低了设计过程中的研发成本。

英伟达™（NVIDIA®）给力中国数字媒体产业

2010年6月9日，中国数字媒体产学研联盟在北京正式成立，作为视觉计算的行业领袖，英伟达™（NVIDIA®）公司成为中国数字媒体产学研联盟的八家核心厂商之一，将积极为中国培养素质过硬的数字媒体创意人才。

在游戏方面，英伟达™（NVIDIA®）公司推出的3D立体幻镜™技术广受青睐，世界各大著名游戏开发商已将兼容3D立体幻镜™作为开发游戏的重要标准。

在电影方面，英伟达™（NVIDIA®）公司一直为影视创作者提供供优秀的产品、易用的创作工具以及最新的视觉技术，电影《2012》、 《星际迷航》、《阿凡达》、《诸神之战》等影片中令人称奇的特效均由英伟达™（NVIDIA®）给力。

英伟达™（NVIDIA®）公司全球副总裁、中国区总经理张建中先生：“英伟达™（NVIDIA®）植根中国多年，一直见证中国数字媒体产业的发展和壮大。作为视觉计算技术的行业领袖，我们在帮助中国培养数字媒体专业人才方面有着义不容辞的责任。加入中国数字媒体产学研联盟后，我们将与联盟内的其他伙伴共同努力，为中国数字媒体产业发展添砖加瓦。”

英伟达™（NVIDIA®）为奥迪开启全3D导航

2010年1月7日，英伟达™（NVIDIA®）与奥迪公司于正式宣布，英伟达™（NVIDIA®）GPU（图形处理器）将为全球奥迪2010年全系列车型的导航与娱乐系统提供计算动力。

全新奥迪2010年全线产品所配备的导航与娱乐系统为3G MMI，该系统采用英伟达™（NVIDIA®）GPU来处理和生成所有视觉图像内容。这款内置的导航系统可呈现出3D形态的建筑物与城市、实时交通报告以及导航信息。全3D导航还包含一个叫做“两重天”（Dual Zone）的娱乐系统，能够同时在两个不同的屏幕上显示两种视频。

英伟达™（NVIDIA®）和奥迪还与谷歌展开合作，以期让基于NVIDIA®（英伟达™）GPU的未来3G MMI系统能够运行Google Earth。Google Earth被运用在量产车型中，这在行业中尚属首次。

奥迪美国公司总裁Johan de Nysschen：“视觉计算已经成为豪华汽车之间区分次第的一个重要方面。是否能够为驾驶者提供必要的信息或者为乘坐者提供最前沿的娱乐装备非常关键。我们之所以与英伟达™（NVIDIA®）公司展开合作是因为这家公司是该领域当之无愧的佼佼者。”

英伟达™（NVIDIA®）总裁兼首席执行官黄仁勋（Jen-Hsun Huang）：“汽车计算所聚焦的重点就是安全。凭借Tegra™（图睿™）八个处理器的强劲计算能力，汽车计算系统就能够配备车内与车外摄像头以便监控驾驶员以及路况。这样就能够提供实时反馈并指引你驶向下一个目的地。所有这些都是同时完成的。”