自主晶元＋國產系統！天河三號原型機研製完成，中國超算有望重回No.1

科技 07-27

岳排槐發自凹非寺

量子位出品 | 公眾號 QbitAI

天河三號E級原型機機櫃

我國超級計算機又有新突破！

經過兩年多的持續關鍵技術攻關和突破，「天河三號」E級原型機研製部署完成，並於7月22日通過科技部驗收。

「天河三號」原型機，全面搭載國產自主晶元，不再使用英特爾處理器。而且相關的操作系統、並行開發等系統也為自主研發。

由此，中國E級計算機將很快進入實質性研發階段。

按計劃，「天河三號」超級計算機有望於2020年研製成功，其運算能力將比「天河一號」提高200倍，存儲容量提高100倍。

今年6月，中國丟掉蟬聯多次的全球超算冠軍寶座，美國超算時隔多年重返榜首。而「天河三號」有望在兩年內，奪回這一殊榮。

自主突破

「天河三號」E級原型機，由國防科技大學和國家超級計算天津中心等團隊合作研發，並部署在國家超級計算天津中心。

2016年，科技部結合「十三五」發展規劃，分兩期啟動我國E級計算機研製計劃。第一期主要為E級計算機關鍵技術研究，安排了三個E級機原型樣機的研製；第二期為研製E級計算機。

其中，「天河三號E級原型機系統」經過兩年多的關鍵技術攻關和突破，成為我國首個完成原型樣機系統研製和部署的項目。

公開信息顯示，「天河三號」E級原型機實現四大自主創新：

三款自主晶元：「邁創」眾核處理器（Matrix-2000+）、互連介面晶元、路由器晶元；

四類計算、存儲和服務結點，十餘種PCB電路板；

新型的計算處理、高速互連、並行存儲、服務處理、監控診斷、基礎架構等硬體分系統；

系統操作、並行開發、應用支撐和綜合管理等軟體分系統。

在技術創新的基礎上，「天河三號原型機系統」實現了可適應科學計算和數據處理多應用需求的柔性體系結構，突破了計算、訪存、通信三方平衡的高性能計算結點技術。

可支持十萬結點規模的高速互連和光電混合高速信號傳輸技術，高效靶向散熱冷卻技術，用戶透明的高性能計算環境軟體支撐等技術。

據科技日報報道，「天河」系列超級計算機，在核心關鍵技術上已實現了整體自主可控。

目前，通用CPU和加速器CPU、互連通信路由晶元和互連介面晶元，均已裝配在「天河二號」2期系統中，打破了2015年美國對國防科大和「天河」系超算中心的CPU禁運.

而「天河三號」超級計算機將對這四大晶元進行全面升級。

這還不夠，未來「天河三號」E級超級計算機將對已經設計生產的三款計算、互聯通信核心晶元再進行全面升級。

同時基於飛騰CPU設計新的多核CPU，實現可支持海量數據存儲的層次式存儲系統，對適用高性能計算和高效大數據處理的柔性體系結構進一步優化，最終製造出新一代「天河三號」E級超級計算機。

E級超算

所謂E級計算機，是指每秒可進行百億億次數學運算的超級計算機，被稱為「超級計算機界的下一頂皇冠」。

目前全球最快的超級計算機，峰值運算速度都在每秒十億億次級別。

E級計算機有什麼用？可以參考國家超級計算天津中心相關負責人的下面這段公開表述：

今後將依託「天河三號」超級計算機，構建超級計算與雲計算和大數據深度融合的高性能計算服務平台，在長效高解析度氣候氣象預報、大規模航空航天數值風洞、地震地質研究和油氣能源勘探、生命科學研究等超大規模計算與模擬，以及涉及國計民生、信息安全的政務數據、醫療衛生、基因健康、智慧城市、交通、地理、海洋等大數據分析處理領域，發揮強大支撐和平台作用，有效推動新一代人工智慧發展規劃等實施和網路強國建設。

前面我們提到，中國的E級超算原型樣機有三台。

除了天河，還有神威、曙光兩家。

神威E級原型機由江南計算技術研究所承研，此前已經通過「預驗收」。據《濟南時報》7月20日報道，神威E級原型機已經抵達濟南，開始在國家超級計算濟南中心開始組裝調試。

預計在7月26日前後將全部安裝調試完畢，進入試運行狀態。