用国产芯片的神威太湖之光究竟厉害在哪？

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杨广文介绍，“神威·太湖之光”是世界首台峰值运算速度超过10亿亿次、并行规模超千万核的划时代的新型超级计算机。整机采用高密度运算超节点和高流量可扩展复合网络架构，实现全系统高效可扩展与并行运行；采用层次包容、分级自治的软硬协同容错体系，实现整机系统的高可用；通过面向典型应用和机器结构的编译优化、自适应精细平衡调度等技术，实现应用软件的高效运行。

首次完全使用“中国芯”，集运算控制核心与运算核心于一身

更让杨广文骄傲的是，这个世界第一的超级计算机采用的中央处理器，是自主设计生产的国产芯片——“申威26010”众核处理器。

中科院计算所研究员、并行计算专家张云泉表示，“神威·太湖之光”是首次完全用“中国芯”制造的中国最强大的超级计算机。在第一次获得冠军时，国际TOP500组织是这样评价“神威·太湖之光”的：“中国在国际TOP500组织第四十七期榜单上保持第一名的位置，凭借的是一个完全基于中国设计、制造的处理器而打造的新系统。”

杨广文介绍，这是一款具有独特性的处理器，它采用了片上融合的异构众核体系结构，以及具有自主知识产权的指令集和完整的配套软件生态系统。这种独特的体系结构在25平方厘米的方寸之间集成了260个运算核心、数十亿晶体管，达到了每秒3万亿次计算能力。

为何这个芯片具有如此强大的性能？杨广文说，具体说来，图形处理等芯片过去都是采用插卡的形式，这样的芯片设计会造成几个问题：第一，组装规模大，费电。第二，PCE作为通信接口，造成瓶颈。而这个芯片把运算控制核心与运算核心做在一个芯片内，这样就把这两个问题都解决了。“在国际上，现在英特尔可能也正在推出类似芯片，这一点我们走在前面。”

除了芯片，作为一个超算系统，“神威·太湖之光”在体系结构、高速互联、系统软件等关键技术上都实现了前所未有的创新和突破，带来了性能的跨越式发展。杨广文说，通过多年的积累，他们已经构建了从编译器、操作系统、开发环境到应用平台的较为完善的软件生态链，并有针对硬件做性能的优化，确保性能的发挥、节能水平的利用。

累计拥有几百项应用课题，服务天气气候、航天航空等多个领域

两项应用成果入围2017年度“戈登·贝尔奖”提名，2016年的一项应用成果已经获奖，填补我国在这个被称为高性能计算应用领域的“诺贝尔奖”上的空白，“神威·太湖之光”在应用方面的进步令人意想不到。

据杨广文介绍，按照目前的统计，“神威·太湖之光”一年来的利用率已经超过50%，累计拥有几百项应用课题，目前有一些重大项目正在“神威·太湖之光”上进行全机调试，比如2016年“戈登·贝尔奖”获奖应用“全球大气非静力云分辨模拟”，还有一些应用目前正在“神威·太湖之光”上一边进行小规模调试，一边排队等待更大规模应用的档期。目前，包括国家气象局等多个国家专业机构与研究院所都在“神威·太湖之光”上开展应用研究，并进一步与国家超算无锡中心寻求全面合作。“因此，我们完全不担心‘神威·太湖之光’跑不满。”杨广文说，目前最核心的问题是如何把它用好，可以多出重量级的成果。此外，需要考虑在拥有大量科研用户的同时，如何能够培养更多有意愿长期合作且需求旺盛的产业界用户。

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