广州“天河二号”超级计算机的应用模式研究_滚动新闻-_新浪财经_新浪网
　　广州“天河二号”超级计算机的应用模式研究
　　陈彦玲
　　当前，信息技术与多领域融合正引发新一轮产业革命。在“互联网+”时代，大量企业、机构都渴望拥抱以大数据、云计算、物联网等为代表的科技浪潮。但海量数据计算、存储能力不足日益成为阻碍“互联网+”深化发展的绊脚石。目前广州“天河二号”已实现了世界最快超算“六连冠”，并建设了数字制造等6个云超算平台，为区域创新以及智能制造、生物医疗等新兴产业加速发展提供了重要支撑。加快“天河二号”的应用，进一步发挥其在解决重大理论问题、科技进步问题、推动产业发展上等方面的支撑作用，对广东加快经济结构转型、实现创新驱动具有重要的现实意义。
　　当前，信息技术与多领域融合正引发新一轮产业革命。广州市委、市政府审时度势，于2011年成功申报了国家超算中心项目，并大力推动超级计算机“天河二号”落户广州。目前广州超算中心已成为广东最大的高科技基础设施，“天河二号”实现了世界最快超算“六连冠”，并建设了数字制造等6个云超算平台，为区域创新以及智能制造、生物医疗等新兴产业加速发展发挥了重要作用，逐渐成为广东科技创新的新引擎。广东部分支柱传统产业发展疲态渐显，先进装备制造等新增长点正在孕育但规模尚不够壮大。在新旧增长动力转换的关键时刻，应进一步发挥“天河二号”的支撑带动作用，助高端装备制造、生物医疗、新材料、新能源等新兴产业和“互联网+”新业态实现“超速度”发展。
　　超级计算机具有广阔的应用前景
　　超级计算机集高性能计算、大数据分析和云计算于一体，是当今全球国家创新体系的重要组成部分和世界各国争夺的战略制高点。以超级计算机为支撑的互联网应用正加速向各个领域渗透。
　　(一)超级计算机是基础科学创新和重大技术攻关的重要手段。超级计算机是物理、化学、新材料等原始理论创新的主要研究平台，更是微观粒子等基础科学研究的唯一平台。美日等国利用超级计算机在超材料、基因工程、新能源等众多领域已取得了大量科技突破，科研成果在众多新兴产业领域产生了深远影响。我国的载人航天、“两弹一星”等科技进步也离不开超算的支持。
　　(二)超级计算机是“加速”企业科技创新的重要工具。超级计算机是使“互联网+”动力更充足的新引擎，是企业实现技术创新、提高生产率和竞争力的重要工具。据《美国国家科学院工程技术委员会报告》统计，与普通计算机应用相比，使用超级计算机可显著加快生产速度和提高经济效益，助企业实现产品研发周期缩短30%-60%，工程成本降低13%-30%，产品产出率增加25%等。
　　(三)超级计算机是吸引高端产业和优秀人才集聚的重要平台。超级计算机有较强的产业支撑、功能承载和创新引领能力，能吸引高端产业和创新资源集聚。天津的“天河一号”比广州的“天河二号”早4年研制成功，天津市依托“天河一号”已吸引了一大批云计算、智能装备、影视制作等企业落户超算中心周边，聚集了大量高端科技领军人才，生物医药国际创新园、国家新媒体产业园等众多园区相继崛起。目前“天河一号”所在的天津滨海新区已成为京津冀地区自主创新和高新技术研发的高地之一。
　　“天河二号”超级计算机的“6+X”应用模式分析
　　广州超算中心围绕产业转型升级需要，以“天河二号”超级计算机为依托，大力促进高性能计算、大数据和云计算应用与多学科、多领域的深度融合及应用转化，逐步形成了超算应用的“6+X”模式，即六大应用服务平台+不断拓展的科技服务，为解决广东基础科技创新和重大技术攻关提供了重要抓手，助推“互联网+”新产业、新业态加速发展。
　　(一)以“装备的全数字设计与制造平台”加速高端装备制造等产业发展壮大。广州超算中心通过该平台为用户提供产品设计、加工和装配等全生命周期仿真支持，助装备制造将从数字制造转变为依托高性能计算、大数据、云服务协同运行的更智能化制造;目前已支撑了商用大飞机、高铁、新型汽车等研发。其中中国商用飞机设计公司通过广州“天河二号”开展飞机气动设计，计算6天即完成普通计算平台2年的工作量，并在国际上首次实现了全机复杂构型高精度数值模拟，为高端工程研制提供了关键的精准数据。目前，基于“天河二号”平台，广船、广汽等行业龙头企业组建了数字制造协同创新中心，广州光机电研究所等组建了3D打印云制造创新服务平台，共同推动广东制造技术的协同创新。
　　(二)以“生物计算与个性化医疗平台”推动医疗健康产业变革。广州超算中心该平台可使基因大规模系统建模等复杂研究成为可能，使医疗与基因工程更加集成化、个性化，加速精准医疗、健康大数据、可穿戴设备等新产业发展。如华大基因公司通过广州“天河二号”进行全基因组信息分析，3小时内即完成普通计算机处理1年的工作量，大大提高了服务质量与效率;并构建了面向产前检查的完整产业链，开展了百万人基因测序，推动现代医疗向精准医疗变革。该平台助中科院上海药研所完成了600多个各类药物的体内外活性测试评价，为治疗恶性肿瘤、乙肝、糖尿病等重大疑难疾病提供了宝贵的药物先导化合物。
　　(三)以“能源及相关技术数字化设计平台”开启“互联网+能源”新时代。广州超算中心该平台可解决能源生产、储存和利用中材料、装置、工艺等的研发与安全评估等问题。如远景能源公司在该平台开发了寻找风能的格林威治云平台，用户通过手机接入该云平台，2小时内即可选定风机的精确地址。该云平台改变了传统风机需翻山越岭、耗费大量人力物力的宏观选址模式，通过超级计算机和地理大数据应用，助客户更便捷、更精准地找到资源，使项目实际投资收益提升20%以上。目前远景能源公司已经成为全球能源互联网技术领军企业。
　　(四)以“城市云服务平台”推动智慧城市建设。广州超算中心该平台可为智慧城市建设提供高效可靠的服务。目前广州“天河二号”已适配广州市电子政务数据管理、云盘存储等系统，电子政务、电子医疗、电子灾害预报等业务都在该平台上实现。同时，该平台还可进行银行、保险、证券等行业的大数据储存、快速分析等。如陕西省高性能研究中心依托“天河二号”实现了千万级投资组合的多维度市场风险分钟级准实时计量，为我国金融机构增强风险敏感性、提升资金精细化管理能力提供新途径。
　　(五)以“材料科学与工程计算应用服务平台”助推新材料产业蓬勃兴起。广州超算中心该平台可助企业依托计算模拟在极短时间内对材料进行纳观、微观、介观、宏观尺度等多层次研究，从大量化合物中快速找到理想材料，并在模拟的极端环境下测试新材料性能。目前已支持中科院等在材料科学研究上取得突破。随着超级计算的应用加强，广东的材料设计将迎来时代。
　　(六)以“天文地球科学与环境工程平台”加快地理、物理等基础科研创新。广州超算中心该平台可为客户提供地质、海洋等环境活动及宇宙粒子演化等模拟研究，并对泥石流、台风等灾害天气进行快速预警。北师大科研团队利用该平台率先在国际上完成了3万亿粒子数的中微子模拟。德国慕尼黑工业大学等团队利用广州“天河二号”模拟再现了1992年美国兰德斯地震波传播过程，在研究地质灾害机理和地震预报方面取得新突破。
　　(七)拓展“互联网+”新业态新领域应用，加速更多新兴产业发展壮大。广州“天河二号”可显著提升动漫和3D电影制作速度，目前已为华强、奥飞、酷卡等企业提供快速渲染支持。可通过数字虚拟孕育“互联网+”新业态，开发虚拟试衣、模拟试驾等应用项目。创业者可通过互联网创新使用“天河二号”进行材料加工、软件设计、动漫渲染等多种应用，一个人可代替多人在短时间内完成一部机器、动画片等设计制作。
　　“天河二号”应用的现存问题及政策建议
　　广州超算中心“天河二号”虽在技术方面已获得全球最快“六连冠”，但在应用方面目前存在一些瓶颈，如应用市场处于初级阶段，大量对高性能计算有需求的企业对超级计算机“不了解”;应用软件研发不足，部分行业领域“用不了”;超算人才匮乏，部分企业“不会用”等。因而目前广州“天河二号”的利用率远低于天津“天河一号”，且应用范围较狭窄，支撑区域经济发展和吸引高端产业集聚的潜能亟待释放。新常态下，广东正处于新旧产业更替、新旧增长动力转换的关键阶段，省直有关部门和各级政府应高度重视广州超算中心“天河二号”的辐射带动作用，加快应用推广，助推广东先进制造业、高端服务业和战略性新兴产业实现“超速度”发展，培育新的经济增长极。
　　(一)要加快全省超级计算机市场的培育。一是围绕广州超算中心6大平台定期组织各行业、各领域的合作交流会，加强广州超算中心与全省各地企业的业务对接。二是建议有条件的地级市引进建设一批超算应用示范项目，发挥示范带动效应，吸引更多企业运用广州“天河二号”。三是推广广州市在“天河二号”上建设电子政务的成功经验，逐步把各级政府的政务和海量数据置于广州“天河二号”上运行，提升各级行政效率，及时掌握和分析全省及地方的经济社会运行情况。
　　(二)要推进超算应用软件研发。一是推动广州超算中心与天津、上海、深圳等超算中心以及曙光、浪潮等企业的合作，共同解决应用软件的引进和研发问题。二是建议各级财政加大对超级计算机应用的投入力度，重点支持大型超算应用软件的研发。三是以国务院出台《关于运用大数据加强对市场主体服务和监管的若干意见》为契机，大力加快基于大数据、云计算、物联网的新兴产业发展，加强大数据、云计算应用软件研发。
　　(三)要加强超算人才队伍建设。一是积极推动全省各大院校举办或承办大学生超算大赛等活动，培养大学生使用超级计算机的兴趣和技能。二是以更加优惠的政策吸引海内外高层次超算人才落户广东。三是建立人才培养机制，如促进广州超算中心与曙光、浪潮等高性能计算机公司联合共建高性能计算培训基地，开辟超算人才培养的新渠道。
　　(四)以广州超算中心、分中心为重要支点吸引高端产业集聚。借鉴天津通过在“天河一号”周边建设多个新兴产业园区形成高端产业集群的经验，建议广东省科技厅及广州市在系统分析区域产业规划的基础上，在广州超算中心以及天河、黄埔、南沙三大分中心周边加快规划建设若干相关产业园区，吸引软件、智能制造等企业集聚，形成高端产业集群。
　　作者单位：广东省政府发展研究中心宏观经济研究处曝世界最快计算机"天河"二号仅四成利用率
来源:金羊网-新快报
　　新快报讯 天河二号超级计算机连续四次蝉联世界500强第一名,但目前只有40%的利用率。昨日上午,中国工程院院士考察了国家超级计算广州中心,中心主任袁学锋直喊“吃不饱”!　　“我们有九台机器,称为 九条龙 ,一条 龙 的计算能力相当于整个天津超算中心的计算能力,全国其他超算中心的计算能力加起来只是天河二号的一个零头。” 袁学锋说,一条“龙”有21个机柜,再加上服务区的机柜,一共有200多个机柜,目前都在正常工作,但现在的问题就是吃不饱。“天河二号的利用率基本稳定在40%左右,还有60%还等着别人用,现在我们正在联系企业,希望他们能进来。”袁学锋很着急。　　中国工程院副院长、院士徐德龙最感兴趣的是天河二号的应用开发,“硬件非常好了,软件什么时候能够开发起来,还有大量工作要做”。
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【精彩推荐】　　一， 国防科学技术大学计算机学院副院长李楠介绍　　天河二号 落户广州肯定民用的，因为中国已经有N台超级计算机专用于部队了，我们听李楠说。　　李楠说：超级计算机能帮助广州提升优势产业，如广汽的产品很受欢迎，但是广汽自主设计的产品也是刚刚起步，如果自主设计的话，汽车结构强度不同，材料特质要求也不同，这就需要超级计算机来做很精细的模拟，如果没有超级计算机辅助的推动，要做汽车、船舶、飞机的自主设计的话，几乎是不可能的事情。　　二， 汽车设计用计算机现状　　开思cad论坛显示中国汽车企业中，采用的CAD软件分别为：
　　（1）UGS ：上海通用、上汽通用五菱、东风日产、长安福特 、长安铃木
　　（2）CATIA：上海大众 、一汽大众 、海南马自达 、神龙汽车、北京现代 　　（3）UGS和CATIA混用 :天津一汽夏利 、北汽福田
　　（4）Proe和CATIA混用 :一汽丰田、华晨金杯
（5）多种混用的:广州本田、奇瑞汽车、东南汽车 、吉利汽　　国内汽车设计软件比较常用的是CATIA 5和CATIA 6，早期的cad软件都是基于工作站的，需要运行在unix（linux）操作系统，现在catia 6、alias都新发行windows版本。比如广汽就使用catia的windows版本。通用工业应用windows是大势所趋。　　Catia在P4 2G/40G HD/GEFORCE2MX200就可以勉强运行，在6000元千以上双核平台就很流畅，一个典型6缸发动机运动仿真完整周期不到一分钟。　　CATIA是法国Dassault System公司旗下的CAD/CAE/CAM一体化软件，在70年代幻影2000和阵风战斗机主要cad软件，国内汽车工业cad需求暂时还达不到幻影2000的层次，因此可以说目前的台式机的汽车cad软件可以满足国内需求。　　天河二号是并行机，如果汽车常用设计软件移植到天河二号上面然后做并行优化，恐怕没有1,2年时间是完不成的，实际上日本k超级计算机课题都在3~10年，可想超算课题不是那么容易。2年时间对汽车行业是等不起的，何况没有听说天河硬件支持DX10/DX11、SM4.0、OpenGL2.0等协议，因此在图形显示处理上天河二号并没有优势。一台计算机linpack测试性能高并不见得做什么都快，linpack是单纯的矩阵运算。　　有限元分析是科学过程的常用手段，也是超级计算机的典型应用，2009上海市汽车工程学会就组织过《2009年上海市汽车行业CAE技术有限元网格竞赛》。常用有限元分析软件是ANSYS。ANSYS是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发。　　有限元分析对计算机速度和存贮器是个无底洞，按照现在汽车行业国内需求水平，瓶颈不在计算机速度上，而是在模型建立方面。对于ANSYS这样软件在4核3.0G\500GHD平台上完成100万单元任务典型时间2小时左右，足可以满足汽车行业需求。如果嫌几千元电脑慢，换服务器集群也不过几十万元。如果喜欢动手同学可以花7000元在淘宝买一块和天河二号相同的tesla M2050 高性能GPU计算卡，7天玩不转还可以退货。这个m2050卡性能也不得了，达到10000亿次。　　天河二号每小时电费就需要数十万元，如果汽车行业使用天河二号只付电费，每次也需要几十万元费用，还不如直接用汽车样品做破坏试验，结果更真实。　　三， 国内超级计算机现状　　并行计算机应用面其实很窄，因为并行计算相当麻烦，普通台式计算机的多核处理器使用多线程技术实现并行任务。超级并行计算机有数万个核心，每台超级计算机体系结构都有些不同，本地缓存大小和节点间延迟都不一样，所以每个计算任务都要针对当前机器进行优化。只有特殊需求的计算才会用超级并行计算机。例如实验成本极高的核爆炸模拟，或者根本没有实验条件的宇宙模拟。　　下面是国家气象局2011年公布的计算机数据：　　　　图中看出国家气象局当家的计算机IBM CLUSTER 1600速度仅为21万亿次，相当于天河一号速度的百分之一，相当于天河二号速度的1/2000。国家气象局的银河，神威可能是个摆设，要是好用的话不会再买IBM一个速度并不快的集群。就是这个速度只有天河二号1/2000的IBM机器也用的不错，不然每天天气预报就不灵了。国内超过国家气象局计算需求的单位恐怕很少了，现在气象计算网格密度应该到了10公里级别了，并且需要实时性比较强。　　超级计算机军事方面应用主要还是核武器模拟吧，这个就不清楚了，保密方面应用应该和广州安装的天河二号没有关系。因为广州超算中心是对外公开的。　　国外猜测天河二号应用有流体仿真（10 billion grid points），环形等离子体编码（GTC），股票业务，政府电子安全，国内没有见报道。　　中国人做山寨是有名的，现在看起来中国人不擅长做模型，所有行业模拟仿真软件都是用国外的，天河搭配的几个飞腾国产cpu也肯定是国外软件设计的，龙芯也不例外，如果没有Cadence、Synopsys、VCS、NCVerilog、ModelSim这样的设计软件，龙芯1G主频的山寨cpu都拿不出来，购买每个软件都要数千万人民币，这些软件也有盗版，钱多的机构还是买正版，因为花钱买个培训可以加快进度，如果自己摸索使用软件就赶不上世界第一了。因为受制于国外软件，国产cpu想提高主频降低功耗一点办法都没有，不计成本搞规模倒有一套。　　国外超级计算机主要用在基础研究和大型工程研究，国内研究机构普遍浮躁，研究深度和美国日本差距很大，甚至不如印度，印度没有风洞也做出了LCA战斗机，LCA项目正是使用法国Dassault System公司CATIA辅助设计软件。印度探月工程虽然只花费中国探月经费的1/5，维基百科资料显示印度探月的实验项目比嫦娥工程多，并且实验项目比嫦娥工程复杂。印度的确国际合作比较多，国内有些人动不动就是所谓打破封锁，实际上欧美关键技术对印度也照样封锁，印度并没有像样的超级计算机，但印度设计并不比china差，以火箭为例，印度几次有限的发射就掌握了全部技术，印度卫星每次携带燃料刚好够用，嫦娥一号就多余了200多公斤燃料。中国卫星比人家重一倍，做的事又不比人家多，难道是去对撞的吗？china几乎所有经费充足工程都存在过设计，没有把握就留很大的余量，说明根本没有计算机模拟或者模拟的很粗糙，神舟工程差不多相同的任务反复试验验证，也说明地面模拟仿真没有到位。　　2012年世界500台最快的超级计算机中，72台为中国所有，仅次于美国，计算能力严重过剩。世界500最后一位速度是60万亿次，比中国国家气象局现用的还快3倍。国内72台发挥作用的不多，从国内hpc论坛来看大部分在学习研究阶段。上海超算中心主任奚自立介绍说：虽然上海超算中心拥有200万亿次计算能力，但是只有20-30%运算任务能够扩展到10万亿次，有20-30%的计算任务能够利用的计算力低于2万亿次。奚自立认为：“应用无法发挥机器的真实性能，中国就称不上超算强国。”
2010年华硕ESC1000个人台式计算机就声称有4万亿次能力。假如自费去做超算，全国超算中心还有人去吗？　　　　图1
2012世界超级计算机数量　　既然国内研究层次不如美日，24亿人民币做出世界第一超级计算机给谁用呢？乐观一点过几年国内研究水平提高了，难道几年之后计算机不淘汰吗？天津天河一号现在是免费使用，什么人在试用取得什么成果天知道。　　超算固然必不可少，中国科研实力排世界第20位以外，世界第20超级计算机中国人就不能用了吗？美日都是等芯片成熟稳定价格下降了再做大规模并行机，china国有必要把美国高价实验芯片拿来拼个第一吗？　　国防科技大学TH Express-2 Arch胖树互连显然是为了追求速度，这种互联结构实用性值得怀疑，其成本和扩展性和维护方便性稳定性都不如光互联集群。在通用计算领域集群是大势所趋。　　　　图2 天河二号互联网络　　　　图3 天河二号机柜　　　　图4 淘宝网卖的xeon phi 协处理器板，电子垃圾　　四， 3个月前投入运行美国“Stampede”(惊跑)计算机，计算节点与天河一样　　日 在美国德克萨斯州大学的德克萨斯高级计算中心(TACC)，名为“Stampede”(惊跑)的新型超级计算机今天正式揭牌亮相，来自企业、政府、高校的各界人士齐聚一堂，而这也是第一台基于Intel Xeon Phi协处理器打造的超算。　　这台超算使用了戴尔的PowerEdge C8220服务器集群，包含6400个节点，总计128000颗Intel Xeon E5处理器，提供2.2PFlops(2200万亿次每秒)的浮点计算能力。　　PowerEdge C8220服务器是2012年9月推向市场的。天河二号估计今年9月还不能交付使用。广州市市长陈建华计划2015年“天河二号成为广州智慧城市的基础，在战略性新兴产业、重大科研、城市智能化管理等领域，成为负责运算的城市大脑“。纯技术角度看PowerEdge C8220服务器更能满足广州的要求，价格便宜性能稳定，天河二号就算不死机，应用软件也是个大问题。全世界还没有用胖树拓扑超级计算机做城市大脑的先例，祝贺广州花24亿成为第一个吃河蟹的城市。　　　　　　图5 美国“Stampede”(惊跑)的超级计算机　　五， 美国泰坦超级计算机经费以及应用　　维基百科部分关于泰坦计算机的原文：　　The six vanguard projects to use Titan are:　　? S3D, a project that models the molecular physics of combustion, aims to improve the efficiency of diesel and biofuel engines. In 2009, they produced the first fully resolved simulation of autoigniting hydrocarbon flames relevant to the efficiency of direct injection diesel enginesusing Jaguar.[44]　　? WL-LSMS simulates the interactions between electrons and atoms in magnetic materials at temperatures other than absolute zero. An earlier version of the code was the first to perform at greater than one petaFLOPS on Jaguar.[44]　　? Denovo simulates nuclear reactions with the aim of improving the efficiency and reducing the waste of nuclear reactors.[26] The performance ofDenovo on conventional CPU-based machines doubled after the tweaks for Titan and performs 3.5 faster on Titan than it did on Jaguar.[44][50]　　? Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS) is a molecular dynamics code that simulates particles across a range of scales, from quantum to relativistic, to improve materials science with potential applications in semi-conductor, biomolecule and polymerdevelopment.[51]　　? CAM-SE is a combination of two codes: Community Atmosphere Model, a global atmosphere model, and High Order Method Modeling Environment, a code that solves fluid and thermodynamic equations. CAM-SE will allow greater accuracy in climate simulations.[44]　　? Non-Equilibrium Radiation Diffusion (NRDF) plots non-charged particles through supernovae with potential applications in laser fusion, fluid dynamics, medical imaging, nuclear reactors, energy storage and combustion.[44]　　维基百科翻译中文是：　　在泰坦上首先处理的六个专案分别是“S3D”、“WL-LSMS”、“Denovo”、“LAMMPS”、“CAM-SE”和“NRDF”：　　? “S3D”是一个研究物理研究专案，研究细颗粒周围的燃烧的情形，以提升柴油和生物燃料的发动机的燃烧效率。2009年，他们泰坦的前身美洲虎，获得了一个与烃类自燃火焰和直接燃油喷射柴油发动机燃烧效率提升相关的一个已完全解决的模拟过程；[42]　　? “WL-LSMS”专案，模拟除绝对零度以外的各个温度下，电子和原子在磁性物质中的相互作用，早前的一个处理程序源码版本在美洲虎上首次获得超过1petaFLOPS的运算性能；[42]　　? “Denovo”专案，模拟核反应炉的运作情况，旨在提升核反应炉的能量转换效率、降低能量损失。[26]Denovo专案的运算程序在为泰坦进行源码优化后，在传统以中央处理器为主的超级电脑上获得比优化前快两倍的性能，在泰坦上获得比美洲虎快3.5倍的性能表现；[42][51]　　? “LAMMPS”专案，全称“Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator”（大尺寸原子/分子大规模平行模拟器），是一个关于分子动力学的研究计划，模拟微粒从原子的尺度跨越至相对论的尺度的情形，以提高材料科学的水平以及其在半导体、原生质/生物材料、聚合物等方面的应用；[52]　　? “CAM-SE”是两个专案合并组成，分别是“Community Atmosphere Model”（群落大气模型）和“High Order Method Modeling Environment”（高级方法建模环境），前者是一个全球大气模型，后者则是求解流体和热力学方程。这两个专案共同协作可以以更高的精确度模拟气候变化[42]；　　? “NRDF”专案，全称“Non-Equilibrium Radiation Diffusion”（非均匀放射性分布）通过模拟并描绘超新星产生的非带电粒子，来研究其在镭射核融合、流体动力学、医学成像、核子反应炉、能量存储以及燃烧过程的研究等方面的潜在应用价值。[42]　　? 资金和建造[编辑]　　? 泰坦的升级建造仍由美洲虎的承建商克雷公司来负责进行，其主要资金来源是美国能源部下属的橡树岭国家实验室。当时实验室的资金用来升级中央处理器的话是十分充足的，但剩下的资金就不足够用来购置18,688块通用图形处理器（运算加速卡），因此美国国家海洋和大气管理局也同意出资填补资金缺口，但需要以一定的使用权和使用时限作为回报。[24][25]橡树岭实验室的科学计算负责人杰夫?尼科尔斯（Jeff Nichols）表示“泰坦花了实验室大约6千万美元，后来国家海洋和大气管理局的出资不足1千万美元，但是具体数字则因为保密协议就不便公开了。”[24][8]与克雷公司的全部合约共计约9千7百万美元，不包括泰坦落成以后的可能的升级。[8]　　六， 日本K超级计算机经费以及应用　　维基百科摘录的，是日文的。维基百科翻译不过来，描述的课题有：　　（1） 国际环境合作项目　　（2） 新型半导体研究　　（3） 下一代医学研究　　（4） 应用于通用连续离散系统建模仿真软件开发　　（5） 下一代复杂应用的精细模拟　　（6） 大型系统内部相互作用研究　　（7） 低压电路半导体研究　　（8） 量子计算机光连接技术研究　　（9） 超导超低功耗处理器研究　　（10） 大规模复杂电路辅助设计　　費用[編集]　　2009年度の予定では、構築費は約1120億円（1020億円の国費と100億円の民間資金持出額）[72]、また運用費は年額80億円（電力代22?29億円、計算機等保守費23?32億円、運営費12.6億円、その他保守費14?17億円）であった[73]。　　2012年9月の本格稼動後の報道では、京の開発費は総額1120億円で、うち665億円が富士通による演算装置の開発に投入され、富士通は演算装置の核となる半導体チップ開発用に三重工場に製造設備を新設した[74]。しかし京稼動後の富士通のスーパーコンピュータ新製品ではチップ生産は台湾メーカーに委託し、三重工場は売却予定で、今後は製造ではなく設計に専念する[74]。また開発過程の損失では、理研は撤退したNECに支払った70億円の返還を求めたが、民事調停による返還は2億円　　2002年度には、既に関連要素技術の先行研究開発が開始されており、それらは次の通り[84]。　　ソフトウエア系[編集]　　PHASE 大テーマ 時期 テーマ 目的の詳細 課題 備考　　PHASE_1 グリッドミドルウェア 年度 遠隔利用と外部接続支援 各地に散在するHPC間の連携基盤の提供。 個別に構築されたシステム間の連携（効率とバランスの考慮） 一部は、既にSuperSINETやTSUBAME、Super Cluster、Bio Grid等で実現済み。今後、国際連携に向けた国際標準化等の様々な課題解決に向けた実験や検証計画の方向性とコンセンサスの生成が必要。　　PHASE_2 異機種統合ソフトウエア 年度 異なるアーキテクチャーのシステムを統合するフレームワークの開発 各地に散在する実験装置、データベース、スーパーコンピュータをどこからでも活用可能なユビキタス研究開発環境の構築。 アーキテクチャーの違うコンピュータ群を接続するための、共通ライブラリ等の構築 米国にて構築中のNLS等との間でも情報交換を進めている。将来的には、三極全体で相互利用可能な環境を目指している。　　PHASE_3 グランドチャレンジアプリケーション（NAREGI） 年度 次世代ナノ統合シミュレーションの研究開発 次世代ナノ統合シミュレーションとは、ナノ新材料?新機能（新半導体材料等）[1]を創出するなど、最先端の知的ものづくりを支援するために、ナノ材料系全体シミュレーション基盤ソフトウエアの研究開発を行う。 ナノ材料の物理的特性を生かしたシミュレーションソフトウエアの開発。材料工学、量子力学等の分野の学際連携 新半導体材料のみならず、生体機能分子や様々な産業用機能分子等のシミュレーション技術が望まれている。なぜならば、これらの素材が新しい産業に与える影響が大きいためである。　　年度 次世代生命体統合シミュレーションの研究開発 次世代生命体統合シミュレーションとは、テーラメイド医療?創薬等を実現するために、遺伝子レベルからたんぱく質レベル、さらには細胞レベル、そして臓器機能レベルに至るまで人体スケールの個々の要素から全体に至るまで人間系を最適に解析可能な総合シミュレーション基盤の研究開発を行う。 ゲノム工学からたんぱく質工学へ、さらにその先にある機能工学を目指した研究 ゲノム創薬や高度な外科手術（遠隔手術）、遠隔診断等を支援するソフトウエア開発。さらには、人体の構成要素全体をシミュレーションする統合シミュレーション環境の構築。　　PHASE_4 マルチスケール?マルチフィジックス系全体のシミュレーション 年度 革新的シミュレーションソフトウエアの研究開発 連続体や離散系にかかわらずスケールの異なる物理現象を対象とした、統一したシミュレーション環境とフレームワークを開発することが目標。 各スケール毎に最適化された、境界解析手法、熱力学解析等を組み込んだライブラリ群と、それを活用するためのツール群 ナノテクノロジー分野、エンジニアリング分野[2]、ライフサイエンス分野、防災分野等である。この成果は、事業化も視野にいれて最終段階に向けて基礎研究が終わろうとしている。　　設計 年度 ユーザーヒアリング、性能見積、ハードウエアの仕様検討 仕様項目の洗い出し、目標性能を達成するための性能見積もり、複数のハードウエアの仕様検討　　実装技術の製造と評価 年度 回路設計、LSI化、基板製作、試作機組み立て、評価 開発ベンダーの選定、回路設計、試作機（最高性能の10%～50%程度の機種構築）の構築　　実機製作 年度 システム全体の製作、特定処理計算加速部の完成→性能評価 試作機を元にした特定処理計算加速部[8]の完成、LINPACKによる性能評価　　システム強化 年度 大規模計算処理部[9]と逐次処理計算処理部[10]のシステム強化→総合評価 試作機において製作した大規模計算処理部と逐次処理部（現在の予定ではベクトル型とスカラ型混在[11]の見込み。大規模ベクトル型と大規模スカラ型の混在に関しては技術的挑戦となるため、ベンダー間での調整が行われると思われる）のPE数を増やすことで、システムの強化を行う（数値風洞シミュレータと同じ手法）。この頃までには新たな性能評価の指標値における議論が決するため、新基準に基づく性能評価を行う予定　　^特定処理計算加速部とは、ある特定のアルゴリズムをハードウエアに置き換えることによって、演算効率を上げる仕組みのこと。具体的には、計算要素をPE連鎖によるパイプラインに置き換えることで、計算処理を加速させる計算処理装置のこと。　　^大規模計算処理部とは、これまで通りの大規模スカラ演算が可能な計算処理装置のこと。よって、この部分に関しては、仮想ベクトル処理が行われる予定である。　　^逐次計算処理部とは、リアルタイム計算を可能にする計算処理装置のこと。特に、ハードウエア?コンテキストスイッチ等の処理を高速化することによって、スカラ型計算の効率を高め、通常の計算処理を行う計算機構のこと。　　^ベクトル?スカラ混在型の場合には、浮動小数点計算部と10進計算部の結合型では例がある。スーパーコンピュータ技術史にも記載があるように、スーパーコンピュータは、浮動小数点部を独立させ、計算サービスを行う専用プロセッサとして提供されてきた経緯から踏まえても普通のことである。しかしながら、浮動小数点専用機単体として、ベクトル?スカラ混在型の設計は数多くの解決するべき課題に直面すると思われる（特にソフトウエア開発や相互システムを繋ぐネットワーク等に関して）。アーキテクチャの異なるコンピュータを同期させるためには、マスタークロックを用いる方法が主流になると思われる。また、システム間での協調システムとして、非同期設計技術が用いられるものと思われる。　　以後は歴史を参照。　　七， 天河超级计算机经费以及应用　　同样是维基百科摘录的，内容就比美国日本简单多了，看到的还只有天河一号。既没有介绍经费来源，也没有介绍应用课题，有报道广州天河二号花费24亿人民币，主要应用是汽车设计。下面是维基百科原文：　　2010年10月，《2010中国高性能计算机TOP100排行榜》正式对外发布，经过技术升级优化后的天河一号超级计算机系统，以峰值性能每秒4700万亿次、LINPACK实测值持续性能每秒2507万亿次的性能再登榜首。升级优化后的“天河一号”，配备了14,336颗至强X5670处理器、7,168块基于Nvidia Fermi架构的Tesla M2050计算卡、2,048颗国防科技大学研制的飞腾处理器以及5PB存储设备。　　天河-1A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。升级后的天河一号的实测性能是此前全球最快的超级计算机美洲虎的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[8]。　　自主技术 [编辑]　　中国自主开发的技术包括：[9]　　? 冷却系统　　? 高性能网络界面 （160 Gb/s）　　? FT-1000 飞腾处理器 （基于OpenSPARC架构）　　开源软件 [编辑]　　天河-1A使用的开源软件包括：Linux作业系统，SLURM作业调度系统（Job Scheduler）[10]，Lustre集群文件系统。[11]　　参见 [编辑]　　? 国家超级计算天津中心　　? 超级电脑　　? 杨学军　　
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　　感谢那些在科研工作上默默工作的研究人员，是他们的辛勤劳动让我们的祖国更强大！　　
　　@钢铁之躯007 1楼
15:33:01　　感谢那些在科研工作上默默工作的研究人员，是他们的辛勤劳动让我们的祖国更强大！　　-----------------------------　　名利双收，谁都想做，实用的东西一样都做不出来，领先的东西一样都做不出来，他们做的东西自己都不用。
　　不吹能死吗
　　扫雷会不会快点？？　　
　　@wenge2000 　　对于跟帖的无知者没什么可说的　　他们对计算机一无所知就只会猴急猴急　　满眼cpu呀cpu的，这些网友也真够厉害 天天只用cpu就上网玩游戏了　　没看见一个人真正讨论构成超级计算机真正核心的技术 体系架构 通讯与计算协同 这是核心的部件 cpu再多也只能是一盘散沙 要有管理的人将他们组成强大的计算能力 这就解释了为什么美国不能用自己的cpu造一个更厉害的机器 他们不想造 要不奥巴马不会哭了　　现在巨型机用于传染病疫苗的研制 禽流感什么的 相比这某些无知的网友也百毒不侵不会用这些疫苗的　　天河机加油吧 弱智不需要你 我们会需要你的 　　祖国强大需要你
　　天河二号是为天河三号作准备的，国家已经开始建立“蜂巢”系统。搜索：养老金与超级计算机。　　
　　清朝皇帝看见西洋火器时，想法和楼主是一致的。我大天朝有骑射足以杀敌，要这洋枪洋炮作甚。　　楼主都开始吹阿三哥了，哈哈哈，研制了30年的光辉战机，军方都不要的阿琼坦克，还有那10年都没造好的航母。
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