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“天河一号”与百姓生活息息相关 广泛应用于网络服务天气预报生物制药石油勘探等领域 未来可能面向个人用户服务

http://www.sina.com.cn  2009年10月30日03:12  兰州晨报

  

“天河一号”与百姓生活息息相关
科研人员在对“天河一号”超级计算机进行系统性能测试。 新华社照片
“天河一号”与百姓生活息息相关
科研人员在调试系统硬件。

  广泛应用于网络服务天气预报生物制药石油勘探等领域 未来可能面向个人用户服务

  据新华社长沙10月29日电 “天河一号”的研制成功,标志着我国超级计算机的自主研制实现了从百万亿次到千万亿次的历史性跨越。

  与已经进入寻常百姓家的个人电脑相比,这些运算速度动辄以万亿、十万亿、百万亿和千万亿次来计算的超级计算机,和老百姓的日常生活有什么关系?

  参与人们生活方式“看得见”

  人们习以为常的种种生活方式,都有超级计算机的参与。

  网络服务。在网络日益普及的今天,面对数千万、数亿用户的访问请求,服务器必须有强大的数据吞吐和处理能力。而这正是超级计算机发挥作用的舞台。

  天气预报。天气预报的结果,也是由超级计算机计算而来。目前世界最高水平可预报8天,我国为5至6天。但对于中长期预报特别是气候预报来说,目前世界上的超级计算机仍然是无法满足需求的。世界上一个公认的说法是,天气预报时效每增加一天,气象和计算机界需要努力10年。

  生物制药。研制一种新药,从化合物筛选到临床试验,一般需要10到15年的时间。使用超级计算机,以计算机模拟的手段,科学家可以在较短的时间内从几十万甚至几百万种化合物中筛选出有效的药物化合物。

  重要产业发展“离不开”

  “科学技术的发展过去主要是靠理论和实验,而今天,计算已经成为与之并行的第三大手段。”中国科学院院士周兴铭说,各种尖端的科学技术问题,都需要超级计算机的支撑,国民经济中很多重要的产业也都已经离不开高性能计算机。

  我国第一个用上超级计算机的行业是石油勘探,上世纪80年代开始使用“银河”系列计算机。怎么把地下的石油尽可能多地采出来,需要靠超级计算机;集成电路设计也要靠超级计算机帮助……

  面向个人用户服务“想得到”

  虽然目前超级计算机的计算能力不直接面向用户,但“天河一号”工程办公室主任李楠认为,随着超级计算机的服务能力的拓展,很可能会诞生一个庞大的巨型机服务产业,面向个人用户提供服务。比方说,未来的天气预报可能进一步定时化,个人可以随时询问某个局部区域在某个特定时间段的天气情况。

  然而,与西方发达国家相比,应用上的差距,是中国超级计算领域最大的一块“短板”。

  ·超级计算机发展大事记·

  1983年,中国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机在国防科技大学诞生。它的研制成功向全世界宣布:中国成了继美、日等国之后,能够独立设计和制造巨型机的国家。

  1992年,国防科技大学研制出银河-II通用并行巨型机,峰值速度达每秒10亿次,主要用于中期天气预报。

  1993年,国家智能计算机研究开发中心(后成立北京市曙光计算机公司)研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机,这是国内首次设计开发的并行计算机。

  1995年,曙光公司又推出了曙光1000,峰值速度每秒25亿次浮点运算,实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。与国外的差距缩小到5年左右。

  1997年,国防科技大学研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统,峰值性能为每秒130亿次浮点运算。

  1997至1999年,曙光公司先后在市场上推出曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-II超级服务器,峰值计算速度突破每秒1000亿次浮点运算。

  1999年,国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计算机,峰值运算速度达每秒3840亿次,在国家气象中心投入使用。

  2004年,由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造的曙光4000A实现了每秒10万亿次运算速度。

  2008年,“深腾7000”是国内第一个实际性能突破每秒百万亿次的异构机群系统。

  2008年,曙光5000A实现峰值速度230万亿次。 据新华社电

  我超级计算机曾跻身世界十强

  1993年,德国曼海姆大学的汉斯、埃里克等人发起创建了全球超级计算机TOP500排名榜。TOP500每年排名两次,已发展成为全世界最具权威的超级计算机排名榜。

  2009年6月TOP500排名中,美国占据291席,欧洲占据145席,亚洲49席,其中第1至第10名均为美国的产品,部署在美国能源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的IBM“Roadrunner(走鹃)”名列世界第一,峰值性能达1456万亿次,Linpack实测速度为1105万亿次。在亚洲,除日本外,印度、韩国已有多台系统进入了TOP500榜单。

  随着中国改革开放的日益深化,中国计算机行业越来越重视公开参加TOP500排名,以此展示中国超级计算领域的最新成果和发展水平。近年来,中国已有多台超级计算机系统陆续进入了TOP500榜单,达到的最好名次是世界第10名。

  据新华社电

  10年后将研制出百万万亿次超级机

  据新华社长沙10月29日电 正在湖南长沙参加“2009年全国高性能计算机学术年会”的科学家预计,未来10年左右时间,世界上将研制出运算速度超过每秒百万万亿次(即10的18次方)的超级计算机。这个速度是目前世界上最快计算机的1000倍。

  中国科学院院士周兴铭说,宇宙的年龄是150亿年,换算成秒大概是百万万亿秒。也就是说如果从宇宙大爆炸的那一刻开始,每秒钟进行一次计算,一直到今天才能完成这个数量级的计算。

  国防科技大学教授窦文华认为,如果只使用当前的技术是无法研制出百万万亿次的计算机。他预测,10的18次方级别计算机其芯片之间应采用光互连。而研制10的21次方级别计算机将是2030年前后的事情,目前的半导体技术将不能支撑,或许会采用纳电子技术。

  超级计算机无法代替人脑

  超级计算机的能力有极限吗?它们是否会在未来代替人脑?科幻电影中计算机统治世界的故事,让人们对这一古老话题的猜想从未停止。

  “计算机无法代替人脑。”国防科技大学教授李思昆说,人脑与计算机的一个根本区别在于,人能够发现规律,而计算机只能根据人发现的规律和设计的方法进行计算。

  李思昆说,超级计算机之所以能与人对弈,就是因为人们把下棋的规律转化成了可以计算的模型。

  人脑的奇妙性,让科学计算与世界无限未知的哲学命题紧密相连。仅就代数计算而言的话,“天河一号”一秒钟能进行1206万亿次计算,人却只能进行大约一次运算。然而,记住对方的长相这样一个人在瞬间就能完成的图像识别工作,计算机却要经历一个极其复杂的并行计算过程。

  据新华社电

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