成果简介

　　“神威·太湖之光”超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制、安装在国家超级计算无锡中心的超级计算机。2016年法兰克福世界超算大会国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威”超级计算机系统登顶榜单之首，不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也高出三倍。同年11月，新一期全球超级计算机500强（TOP500）榜单发布，中国“神威”以较大的运算速度优势轻松蝉联冠军。2017年的国际高性能计算机大会上，“神威”再次夺冠。

历史背景

　　20世纪60年代，中国人民解放军军事工程学院负责研发超级计算机的云教授来到某石油部门地质勘探所，发现在一间宽敞明亮的大厅里，竟然还建造了一间房子，就问负责人建造这间房屋做什么用。负责人告诉他，这是为一台超级计算机建造的机房，计算机购自美国，计算能力为每秒400万次，型号还不是最新的。建造房子是美国方面的要求，除此之外，关于机器的使用和维修都需要美国派的专家进行。

　　为了拥有自主研发的超算技术，我国的超算专家咬紧牙关，鞠躬尽瘁，连续研发了几代超级计算机，型号从“银河”到“天河”，计算能力从每秒千万次到每秒亿亿次，每一次跨越都是智慧和汗水的凝聚，每一次成功都是对技术的重新定义。

创新历程

　　一台庞大的超级计算机的能耗堪比一个小型城镇的能耗，因此能耗控制问题不容小觑。为解决这一问题，“神威”采用直流供电、全机水冷等关键技术，建立了从处理器、部件、系统到软件与应用的全方位低功耗设计与控制体系，系统功耗比同期其他国际顶尖超级计算系统低60%以上。这也体现出我国在超级计算机研制领域，不单单追求以“快”取胜，并且在自主可控、持续性能和绿色指标等综合性能方面都取得了突破性的进展。超级计算机主要是依靠提高设备并行度和规模来提升计算速度。在国家超级计算无锡中心1000平方米的房间内，“神威”傲然屹立：由40个运算机柜和8个网络机柜组成。每个运算机柜比家用的双门冰箱略大，打开柜门，4组由32块运算插件组成的超节点分布其中。每个插件由4个运算节点板组成，一个运算节点板又含2块“申威26010”高性能处理器。一台机柜就有1024块处理器，整台“神威・太湖之光”共有40960块处理器，是名副其实的“最强大脑”。每一块处理器的计算能力与20多台常用笔记本电脑相当，4万多块再组合到一起，速度之快可想而知。

重大意义和深远影响

　　“神威”超级计算机是全球首台运行速度超过10亿亿次/秒的超级计算机，最高运算速度可达12.54亿亿次/秒，持续运算速度也为9.3亿亿次/秒。根据测算，“神威”运算1分钟，相当于全球70多亿人不间断地运算32年。使用中国芯的“神威”真正地成为全球运算速度最快的超级计算机。然而，我们也要看到，我国超算系统解决问题的能力仍然有待提高，相关联的商业软件仍被国外垄断，在软件研制、应用开发和人才培养等方面仍然有许多工作要做。