采用自研芯片的神威E級原型機系統(tǒng)通過課題驗收

5日，記者從國家超級計算濟南中心獲悉，全部采用自主芯片研制的新一代神威E級原型機系統(tǒng)通過課題驗收，正式啟用，原型機全部采用自主芯片研制。這意味著，研制E級計算機的技術(shù)、工程條件已經(jīng)全面就緒。

體積是原來的1/9性能卻是原來的3倍

說起“高大上”的超級計算機，人們往往感覺神秘而遙遠。國家超級計算濟南中心副主任潘景山說，超級計算機特別之處就在于速度之快，其計算能力、存儲能力比一般計算機要快數(shù)十萬甚至上百萬倍。

早在7年前，國內(nèi)第一臺純國產(chǎn)超級計算機，“神威”系列的老大哥“神威·藍光”就在濟南“安家”了。2016年，位于無錫的神威·太湖之光發(fā)布，曾一度成為世界上計算速度最快的超級計算機。而此次啟用的神威E級原型機可謂神威·太湖之光的升級版。國家超級計算濟南中心相關(guān)負責人介紹，研制團隊在多態(tài)融合計算體系結(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、高效供電和強化相變冷卻等方面，取得了重大技術(shù)突破，對E級計算機研制方案和技術(shù)路線進行了全面系統(tǒng)驗證。

青出于藍而勝于藍，神威·藍光的計算能力是每秒鐘一千萬億次(即10的15次方)。這個數(shù)字相當于70億人一起計算，每人使用一個手持計算機，每秒鐘計算一次，需要連續(xù)計算接近40個小時才能完成。潘景山介紹，E級超算原型機現(xiàn)在用了一個機柜的體積，完成了以前神威藍光8個機柜的能力。它的體積是原來的1/9，功耗是以前的1/4，性能是原來的3倍。其計算能力達到每秒鐘3130萬億次。

而未來，神威E級計算機一旦成功，將擁有每秒百億億次的浮點運算能力。

通過超級計算機

天氣預(yù)報能精準到區(qū)

值得一提的是，神威E級原型機的處理器、網(wǎng)絡(luò)芯片組等核心器件全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，并首次在國產(chǎn)超級計算機上構(gòu)建了人工智能軟件生態(tài)鏈，基于神威深度學(xué)習(xí)庫和框架，開展了對弈系統(tǒng)、醫(yī)療影像識別、機器翻譯多個大規(guī)模人工智能應(yīng)用，其中機器翻譯應(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，未來是一切皆可算?！背売嬎闩c生活生產(chǎn)息息相關(guān)。山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）主任楊美紅舉例，通過超級計算機，天氣預(yù)報可以更精準，濟南的哪一個區(qū)要下雨都能測出來。潘景山說，通過超級計算機，只要在少數(shù)幾個地方打洞后，通過地震波用超級計算機反演出該處地層的情況，進而就能計算出礦產(chǎn)資源的分布。

潘景山介紹，截至目前，E級原型計算機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)處理和類腦智能等十二個領(lǐng)域的35項重大計算任務(wù)。

“醫(yī)養(yǎng)健康是濟南下一步的重點產(chǎn)業(yè)，我們在癌癥診斷、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、生命運動學(xué)、虛擬現(xiàn)實、基因數(shù)據(jù)等方面都已經(jīng)產(chǎn)生了一些成果。”潘景山說，目前全國大數(shù)據(jù)醫(yī)療中心、國家人類遺傳資源大數(shù)據(jù)中心都落在濟南。隨著科技的發(fā)展，利用超級計算機，可以做健康管理，延長人的生命。當百萬人基因庫建立起來后，就形成了一個針對山東人基因特點的生命銀行，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。

研制E級計算機

技術(shù)條件全面就緒

E級計算機被公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”，美國、日本、歐盟、俄羅斯等均提出研制百億億次計算機計劃，人類將首次進入E量級計算時代。

據(jù)悉，在國家重點研發(fā)計劃支持下，國家并行計算機工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國家超級計算濟南中心等團隊，經(jīng)過兩年多的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和突破，研制成功神威E級原型系統(tǒng)，并在國家超級計算濟南中心完成部署并投入使用。神威E級原型機的研制成功，標志著研制E級計算機的技術(shù)條件和工程條件全面就緒。

據(jù)悉，神威E級計算機的巨大價值已經(jīng)得到公認，而讓E級計算機落戶已經(jīng)成了不少地區(qū)的目標。潘景山介紹，目前國內(nèi)的競爭態(tài)勢，主要在天津、山東、上海、廣東、河南、安徽、貴州等地方開展。

潘景山介紹，神威E級計算機預(yù)計于2020年完成研制部署，將率先跨越百億億次量級臺階。采用的新一代眾核處理器有望成為世界運算速度最快的處理器，節(jié)點規(guī)?？蓴U展至數(shù)十萬量級，支持系統(tǒng)性能從1E到10E量級的跨越。

多知道點：

E級超算原型機

還有兩家單位在做

潘景山比喻說，神威E級原型機就像“一臺概念車”，它相當于E級計算機的一個驗證系統(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”，就能達到E級計算機。

E級超算是世界超級計算機領(lǐng)域公認的“下一頂皇冠”，將有望在解決全球環(huán)境污染、能源危機以及氣候變化等重大難題上發(fā)揮巨大作用。2016年科技部立項了3臺E級原型機進行驗證，除了除了國家并行計算機工程技術(shù)研究中心聯(lián)合國家超級計算濟南中心等團隊研制成功的神威E級原型機，還有由國防科技大學(xué)牽頭的天河三號E級原型機、還有中科曙光牽頭的曙光E級原型機。

據(jù)中國科學(xué)報報道，國家超級計算無錫中心副主任、清華大學(xué)副教授付昊桓表示，E級超算預(yù)研制的三家單位在技術(shù)層面各具特色、各有所長，三家單位通過E級原型系統(tǒng)的研究，能夠有更多的技術(shù)突破，“可以為后續(xù)E級系統(tǒng)的研制積累更多的技術(shù)經(jīng)驗”。

國家超算天津中心研發(fā)部部長孟祥飛則認為，“三駕齊驅(qū)”的局面可以很好地促進和形成國內(nèi)超級計算機研制技術(shù)的相互競爭和相互促進，確保我國超級計算技術(shù)持續(xù)快速更新。