揭秘新一代国产超级计算机系统：它是什么？有何用途？

12月6日，以“超智融合，算启新篇”为主题的2023年超算创新应用大会在广州举行。会上，国家超算广州中心正式发布了新一代国产超级计算系统——“天河星逸”，粤港澳超算应用互联网建设正式启动。

多方面能力较“天河二号”实现倍增

据介绍，“天河星逸”系统以应用为中心，采用国产计算架构、高性能多核处理器、高速互联网络、大规模存储等技术构建，在通用CPU计算能力、网络能力、存储能力以及应用服务能力等多方面较“天河二号”实现倍增，支持高性能计算、AI大模型训练以及大数据分析各类应用模式，将进一步提升广州超算中心的多领域服务能力。

据国家超算广州中心主任卢宇彤介绍，“天河星逸”将为广州市、广东省和粤港澳大湾区的前沿科技突破、战略工程建设、产业升级转型提供强劲的高端算力与平台支撑。

国家超算广州中心业务主机“天河二号”研制工程总设计师廖湘科表示，“天河二号”于2013年研制成功，并曾连续多次夺得TOP500世界超算冠军，是我国超算系统研制进入世界领先行列的重要标志，但国产超算应用一直是我国超算发展面临的挑战。“在多方支持下，国家超算广州中心组建一流人才团队，开发了一系列面向领域的超算应用平台，支持各行各业取得了显著的应用实效，有力拓展了国产超算应用生态。”

卢宇彤表示，国家超算广州中心发展十年来，打造面向领域的应用服务平台，用户数由最初的300多个增长至30多万，“天河二号”超算应用入选中国十大科技进展。

研究人员在“天河二号”高性能计算机机房讨论。新华社资料图

粤港澳超算应用互联网建设启动

同时，随着粤港澳大湾区科技创新和战略产业发展提速，为进一步推动算力并网，聚合超级计算机为代表的算力资源、高速网络资源及超算应用资源，会上，国家超算广州中心联合广东联通、中移互联网、鹏城实验室、广东省公共资源交易联合会、广州交易集团、香港科大霍英东研究院、澳门中华创新科技发展促进会等14家单位正式启动粤港澳超算应用互联网建设，共同打造国家级科技创新平台，支撑国家算力网络建设战略，为广东省和大湾区的高质量发展提供高质量算力、算网服务，为湾区开启算力经济时代的世纪工程打下坚实基础。

【知多D】

什么是超算？

如果把人工智能比喻成一锅香喷喷的米饭，算力是火、数据是米、算法是煮饭的巧妇，那么，超级计算机代表的就是顶级的算力。

其实，超算就是电脑，和普通计算机的构成组件基本相同，但在性能和规模方面却有很大差异，它能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算。

首先体积方面，超算的体积很大，比如“神威·太湖之光”占地605平方米，差不多有10个羽毛球场那么大，需要有一栋专门的建筑来放置。“天河二号”体积就更大了，占地720平方米。

除了体积大，超算的还有一个特点，就是计算能力强。有多强呢？中国工程院院士、清华大学计算机系教授郑纬民曾这样讲解：现在国际上最快超算的算力为一个EFLOPS（每秒一百亿亿次浮点运算次数），相当于一亿台普通笔记本电脑的计算能力。

一百亿亿次这个数字是什么概念？在1的后面有18个0。郑纬民用打印机做比喻说：打印机一秒钟能打一张纸，这张纸里有1000个字符，也就是说这台打印机的速度为一个K FLOPS（每秒一千次浮点运算次数）。现在最快的超算一秒钟能打印的纸张数量，可以从地球摞到太阳。

超算的第三个特点是耗电大。以“神威·太湖之光”为例，它满负荷功率相当于智能手机的300万倍。

成都超算中心科研人员在巡检机房设备。新华社资料图

超算能用来做什么？

超算在日常生活中有许多应用，概括起来就是：算天、算地、算人，还能算命！

算天，主要指天气预报、宇宙起源和演化等相关的计算。以天气预报为例，气象台的天气预报准度一直在提升，这背后其实都是超算的功劳。

比如，下不下雨关键看云层运动，在没有超算之前，观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后，就可对云层运动进行精确模拟与观测。

算地，就是算地质的演化，地质的勘探，简而言之就是给地球“做CT”。当然，更具体一点，还可以找飞机。

寻找MH370，是世界科技角力的战场。大量的卫星雷达集中对准南印度洋，当这些高科技眼睛采集到信息后，一个必经的环节是数据处理，担当这一环节的角色即是超级计算机。

再接地气一点，超算还可以抓偷排。比如，通过超算实现倒推排查究竟是哪个排放点导致了某次大气污染。

算人，是什么呢？那就是用超算来进行数据分析，揭示人类基因的密码，以及提升医疗水平。超算可以模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部分，只要运算核够多、速度够快，医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升，而科学的治疗手段更容易让患者接受。

比如，过去，对一个可能发生脑梗塞病人，医院难以判断是否要进行支架手术，一般都会通过从大腿动脉处放进测压导丝进行测量，这种方式既危险又痛苦。如今，经过模拟计算，就能决定要不要做手术。

某种程度上，科学解决医患关系，从超级计算机开始。

最后来说说“算命”。你对自己了解多少？好奇自己究竟是什么样的人？翻到星座运程时，半信半疑，但还是会瞄瞄和自己相关的那一页？人类最好奇的永远是自己本身。

超算在我们认识自己方面也能派上用场。比如，运用超算对你的最新社交网络推文进行解读，应用语言学分析方法归纳总结你的社交特性，然后将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较，从而勾勒出你与众不同的个性。

国家超级计算无锡中心的“神威·太湖之光”超级计算机。新华社资料图

我国有哪些超算中心？

我国目前已经形成14个超算中心，分别位于天津、广州、长沙、深圳、济南、无锡、郑州、昆山、成都、西安、乌镇等地。

最新全球超算排名是怎样的？

美国当地时间11月14日，世界超算领域的顶级会议—— 2023年国际超算大会（SC23）在美国丹佛开幕。会上发布的最新一届TOP500榜单显示，部署在美国橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机获得四连冠，且仍旧是榜单上唯一E级超算系统。美国另一台超算系统Aurora首次上榜，位列第二。排第三的是安装于美国微软云的Eagle系统，这也是TOP500榜单上云系统取得的最高排名。日本超算系统富岳从上年的第二位移至第四位，欧洲最大的超算系统LUMI位列第五。

我国已较长时间没有向TOP500提交新系统的测试结果，没再参与排名。此次榜单中，神威·太湖之光和天河二号分别排在了第11和14位。而此前，天河一号、天河二号、神威·太湖之光，都曾经登上过Top500榜单的榜首。

整合：刘兰兰

资料来源：新华社、央视新闻客户端、中国青年报、国家超级计算广州中心