天河一号A

在“天河一号”的基础上经升级后的二期系统超级计算机

天河一号A，是在“天河一号”的基础上经升级后的二期系统超级计算机。由中国国防科技大学与天津滨海新区合作研发，斥资六亿元人民币制造，它装置在天津中国国家超级计算机中心里，总共有一百四十个机柜，一百五十多公吨重，由于采用了世界最先进的水冷、制冷技术，它是仅次于IBM的蓝色基因，世界上最节能的超级计算机。2010年11月世界超级计算机TOP500排名，位列世界第一。后2011年6月被日本超级计算机“京”超越。2012年6月18日，国际超级电脑组织公布的全球超级电脑500强名单中，“天河一号A”排名全球第五。

基本介绍

“天河一号A”是在国家863计划支持下，通过与天津市滨海新区密切合作，由国防科学技术大学研制成功的国家超级计算天津中心业务主机。其峰值速度为4700TFlops，持续速度为2566TFlops（LINPACK实测值），参加2010年11月世界超级计算机TOP500排名，位列世界第一。

天河一号是天津中国国家超级计算机中心的业务主机，已经在石油探勘、尖端装备研制、生物医药、新能源、气象预报以及金融风险分析等许多领域，投入实际运用。

世界排名

2010年10月，经升级后的天河一号二期系统（天河一号A）以峰值速度（Rpeak）每秒4700万亿次浮点运算、持续速度（Rmax）2566万亿次，超越橡树岭国家实验室的美洲虎超级计算机（Rpeak：2331万亿次；Rmax：1759万亿次），为当时世界上最快的超级计算机。

在2011年6月，日本超级电脑“京”以比天河一号快三倍，每秒八千一百六十二万亿次的运算速度，取得世界上最快的超级计算机的宝座，而天河则退居第二。TOP500组织于2011年11月15日公布了第38届全球超级计算机五百强排行榜，日本理化学研究所与富士通共同研发的超级电脑“京”，取代中国的“天河一号”，在最新全球超级电脑500强排名中位列第一。研究所说，“京”的运算速度为每秒10,510万亿次，远远快于“天河一号”的2600万亿次。

2012年6月18日，国际超级电脑组织公布的全球超级电脑500强名单中，“天河一号”排名全球第五。美国的超级电脑技术在过去一年中突飞猛进，由美国国际商业机器公司(IBM)最新研制的超级计算机“红杉”(Sequoia)，为美国夺得全球最快超级计算机宝座。这是继2009年后美国再次夺回“世界第一电脑”的头衔。排名前十的超级计算机系统实测运算速度都超过每秒千万亿次，其中美国的超级计算机有3个，中国和德国2个，日本、法国和意大利各1个。中国国家超级计算天津中心的“天河一号A”超级电脑在2012年11月TOP500的最新排名中名列第八；另外超级计算深圳中心的“星云”超级电脑排名第十二名。

性能优势

“天河一号”由国防科学技术大学与天津滨海新区合作研制，耗资6亿元。据国防科技大学有关专家介绍，升级优化后的“天河一号”，部分采用了该校自主研制的“飞腾－1000”CPU芯片，峰值性能提高了3.89倍，持续性能提高了4.45倍，其运算速度与能效均达到当前国际领先水平。

与目前已知的全球最快计算机——美国“美洲虎”超级计算机相比，“天河一号”的实测性能是它的1.425倍。与诞生于一年前的“天河一号”一期系统相比，二期系统的峰值性能和持续性能分别提高了2.89倍和3.45倍。

“天河一号”是国防科技大学承担国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”重大攻关项目取得的标志性成果。该校通过与天津市滨海新区密切合作，于去年9月研制成功了峰值性能为每秒1206万亿次的中国首台千万亿次超级计算机系统，实现了自主研制超级计算机从百万亿次到千万亿次的跨越，中国也成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

上述专家介绍说，“天河一号”一期系统研制成功后，国防科技大学根据与天津市滨海新区共建国家超级计算天津中心的合作协议，迅速启动了“天河一号”在滨海新区的安装部署工作，同时对一期系统进行了一系列关键技术升级与综合性能优化。

升级后的“天河一号”机柜从113个增加至140个，“刀片”即计算结点由竖向插入改为横向插入。由于采用了世界最先进的水冷制冷等技术，新一代“天河一号”的能效值提升了近50%，是仅次于IBM“蓝色基因”的世界上最节能的超级计算机。

在异构融合体系结构、64位多核多线程自主CPU、基于高阶路由的高速互联通信、多级并行编译优化、高性能虚拟计算域、软硬一体的低功耗控制等方面，新的“天河一号”实现了一系列重大技术突破。其每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2570万亿次的持续性能，双双刷新了当前世界超级计算机系统运算速度记录。

系统配置

1、CPU和GPU相结合的异构融合计算机体系结构

2、14336个商用处理器，7168个加速处理器和2048个自主飞腾-1000处理器

3、内存总容量262TB

4、链路双向通信带宽达到160Gbps

5、共享磁盘总容量2PB，Lustre全局分布共享并行I/O结构

6、计算机柜112个，服务机柜8个、通信机柜6个、I/O存储机柜14个

应用领域

1、石油勘探数据处理

2、生物医药研究

3、航空航天装备研制

4、资源勘测和卫星遥感数据处理

5、金融工程数据分析

6、工程设计与仿真分析

7、动漫设计

8、新能源开发

9、气象预报

意义影响

截止2010年10月，随着中国国防科技大学研制的“天河一号A”正式对外公布之后，采用GPU加速的超级计算机如愿以偿的登顶TOP500首席宝座，但是成为世界上第三快的电脑（第一是IBM的“Sequoia”计算机，第二名是日本“京”计算机），这对于GPU并行计算可以说是一座里程碑。

“天河一号A”强大的运算能力，主要来原因NVIDIA公司最新的Tesla GPU产品，NVIDIA在2006年发布了CUDA运行架构之后，经过将近4年的时间，Tesla GPU计算已经真真正正帮助到了中国超级计算机产业的发展，“天河一号A”、“星云”正是在NVIDIA的大力支持下，才获得了举世瞩目的成就。

中国制造的“天河一号A”的运算速度每秒2.507千万亿次，比在田纳西州国家实验室目前最快的电脑性能高1.4倍。中国一个科研中心建造了迄今最快速的超级电脑，取代美国超级电脑主导地位，从而使中国成为科技超级大国。中国制造的“天河一号A”的运算速度每秒2.507千万亿次，比在田纳西州国家实验室目前最快的电脑性能高1.4倍。这展示出中国科技发展的超凡实力，也拉响了美国科技竞争力的警报。

这类超级电脑具有解决对国家利益至关重要问题的能力，被用于国防、能源、金融和科技等领域。超级电脑技术被用于重要的企业活动，石油和天然气公司使用这种技术寻找油气田。华尔街的交易者用它进行超速自动交易。

在过去的10年里，中国在超级电脑排行榜上稳步上升。中国投资了数十亿美元，用于科研开发，制造了“天河一号A”，使中国从一个电脑落后的国家成为世界科技超级大国。据《纽约时报》报道，目前美国已计划制造更快的机器，以推动软件发展，方便研究者使用。等这些计算机出世仍需要数年时间，现在“中国才是王者”。不过，美国著名计算机设计师史蒂夫沃利奇则表示：“世界不会停止脚步。这只是暂时的情况”。

作为国家超级计算天津中心的业务主机，“天河一号”目前已在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等领域获得了成功应用，该中心与有关企业、科研院所和高校合作，建立了3个分中心和5个信息处理平台，为20多家用户单位提供了高性能计算服务。

据介绍，天津市已将超级计算应用推广工作纳入到“十二五”发展规划中，天津滨海新区将以应用需求为牵引，立足天津，面向全国，按照“高科技公共服务、信息产业发展、信息专业人才聚集培养”三位一体的思路来建设国家超级计算天津中心。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省