Project Introduction
“天河二号”是由国防科学技术大学研制的超级计算机系统,以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首,成为2013年全球最快超级计算机。
天河二号已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿真分析、天气预报、智慧城市、电子商务、云计算与大数据、数字媒体和动漫设计等多个领域,还将广泛应用于大科学、大工程、信息化等领域,为经济社会转型升级提供重要支撑。
排名第一
2010年,中国国防科学技术大学研制的“天河一号”曾在第三十六届超级计算机TOP500榜单上名列第一,2011年时排名第二,2012年排名已下降至第五,我“天河二号”又重返冠军领奖台。
二连冠
2013年,在德国莱比锡举办的2013年度全球超级计算机技术大会,负责调查有关全球各国研发大型超级计算机排行情况的国际大型超级计算机TOP 500组织,公布了最新全球超级计算机TOP 500强排行榜榜单;在本次大会上由中国政府国家科技部与中国国防科学技术大学共同研制的名为“天河二号(”又称银河2号)的大型超级计算机以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度成为全球最快的超级计算机。
三连冠
2014年6月,由国防科技大学研制并落户国家超级计算广州中心的天河二号超级计算机,23日再次荣登全球超级计算机500强排行榜榜首,获得世界超算“三连冠”。天河二号超级计算机是国防科技大学承担的国家“863”计划和“核高基”国家科技重大专项项目。
四连冠
2014年11月,在美国新奥尔良市召开的世界超级计算机大会上,天河二号在国际TOP500组织首次正式发布的超级计算机高性能测试排行榜上位居世界第一。此前,由该组织发布的第44届世界超级计算机500强排行榜中,天河二号以峰值计算速度达每秒5.49亿亿次、持续计算速度达每秒3.39亿亿次位居榜首,获得“四连冠”。
五连冠
2015年7月13日,国际TOP500组织在德国举行了2015年国际超级计算机大会,并在大会上发布全球超级计算机500强最新榜单,中国“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度第五次蝉联冠军,获得“五连冠”。
六连冠
2015年10月16日,新一期全球超级计算机500强榜单在美国公布,“天河二号”超级计算机以每秒33.86千万亿次连续第六度称雄。
Great power craftsmen
廖湘科,计算机系统软件专家,1985年本科毕业于清华大学计算机系,1988年硕士毕业于国防科技大学计算机系。现任国防科技大学计算机学院研究员,国务院学位委员会软件工程学科评议组召集人,长期从事高性能计算机系统软件与通用操作系统的科研工作。参加了银河2到银河5四代巨型机的研制,主持了天河一号、天河二号的研制,主持了麒麟操作系统的研制,为我国高性能计算机系统研制跻身世界领先行列、为国产基础软件的自主可控发展做出了重要贡献。
Engineering Events
新一期全球超级计算机500强榜单在美国达拉斯发布,中国超算“天河二号”位列第四名。
国防科技大学吴俊杰团队与上海交通大学金贤敏合作,在国际上最先开启了称霸标准的研究,被称为量子霸权。
新一期全球超级计算机500强榜单公布,使用中国自主芯片制造的“神威·太湖之光”取代“天河二号”登上榜首。
全球超级计算机500强榜单在美国公布,“天河二号”超级计算机以每秒33.86千万亿次连续第六度称雄。
由北京师范大学、国防科技大学、加拿大理论天体物理研究所、北京大学、中科院高能物理研究所联合组成的宇宙中微子数值模拟团队,经过一系列技术攻关,在“天河二号”上成功进行了3万亿粒子数中微子和暗物质的宇宙学数值模拟,揭示了宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化进程。
公布的全球超级计算机500强榜单中,中国“天河二号”以比第二名美国“泰坦”快近一倍的速度连续第四次获得冠军。
它将在广州超级计算中心投入运行,其先导系统已开始为生物医药、新材料等领域用户提供服务。
我国研制的首台千万亿次超级计算机“天河一号”曾在全球TOP 500超级大型计算机排行榜中排名第一,但在2011年时被日本最新研发的超级计算机“京”超越了。到了2012年,美国的“泰坦”又超越了日本的“京”。
中国首台千万亿次计算机“天河一号”研制成功,运行“核高基”专项支持研制的银河麒麟操作系统,名列当年的国际超级计算机TOP 500排行榜世界第五位、亚洲第一位的排名,并使中国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。
Engineering parameters
型号
天河二号型号为TH-IVB-FEP
处理器
16,000个运算节点,每节点配备两颗Xeon E5 12核心的中央处理器、三个Xeon Phi 57核心的协处理器(运算加速卡)。累计32,000颗Xeon E5主处理器和48,000个Xeon Phi协处理器,共312万个计算核心。
中央处理器为英特尔提供的,运作时钟频率为2.2GHz的Xeon E5-2692 V212核心处理器,基于英特尔Ivy Bridge微架构(Ivy Bridge-EX核心),采用22纳米制程,峰值性能0.2112TFLOPS。
运算加速上,使用基于英特尔集成众核架构的Xeon Phi 31S1P协处理器,运行时钟为1.1GHz,每个使用61个核心中的57个(因为使用61个会存在运算周期协调问题),每核心籍由特殊的超线程技术能运作4个线程,产生峰值性能为1.003TFLOPS。
前端处理器
计算节点前端处理器为4096颗FT-1500 16核心SPARC V9架构的处理器,40纳米制程,运作时钟频率1.8GHz,热设计功耗65瓦,峰值性能144GFLOPS。
内存
每个节点拥有64GB主存,而每个Xeon Phi协处理器板载8GB内存,故每节点共88GB内存,整体总计内存1.408PB。
外存
12.4PB容量的硬盘阵列
主架
主板、机架与机柜均由浪潮集团制造,共有125个机柜,每个机柜容纳4个机架,每个机架容纳16块主板,每个主板设置有两个计算节点。每个机柜还装有负载指示灯,根据机柜内主机的运算负载变更发光二极管的发光颜色。
每块主板上分为APU模块和CPM模块两部分,APU部分承载5块Xeon Phi,CPM部分承载1块Xeon Phi+4颗Xeon E5。
APU模块和CPM模块之间以CPU内部提供的PCI-E 3.0 16x接口进行连接,但实际由于Xeon Phi的硬件限制,仅支持至PCI-E 2.0 16x,单通道数据传输速率为10Gbps。
连接
使用光电混合传输技术(Optoelectronics Hybrid Transport Technology),使用自制的TH Express-2主干拓扑结构网络连接,以13个大型路由器通过576个连接端口以光电传输介质与各个运算节点互联,控制器名为NRC,使用90纳米制程,单个控制器的数据吞吐量2.56Tbps,终端网络接口使用名为NIC的控制器,以PCI-E 2.0接口链接,数据传送速率6.36GB/s。
操作系统
麒麟操作系统、基于SLURM(Simple Linux Utility for Resource Management,资源管理用单一Linux公用程序)的全局资源管理。
Ubuntu Linux。(Ubuntu OpenStack运行在256个高性能节点上,而且在接下来的数月将会增长至超过6400个节点。OpenStack和Ubuntu的编制工具Juju都将运行在天河二号上,使国防科技大学的合作伙伴和联盟机构能够快速部署和管理高性能云环境)
能耗
整机功耗17,808千瓦,在搭载水冷散热系统以后,功耗将达到24兆瓦,无论水冷系统的搭载与否,都是目前TOP500里功耗最大的天河二号电费每年达1亿人民币,
以6月17日公布的数据推算,每瓦性能为1.901GFLOPS,仍不及泰坦的每瓦2.143GFLOPS和IBM红杉每瓦2.177GFLOPS的成绩,但比"京"的每瓦0.830GFLOPS每和天河一号每瓦仅0.668GFLOPS都要高不少。
Engineering graphics
News reports
Related literature