第三篇 巨型计算机天河一号
“天河一号”有多“超级”
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“天河一号”有多“超级”
作者：白瑞雪
来源：《科学之友》2009年第34期
中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”究竟有多“超级”?以下是一组相关数字。
1206万亿次全系统峰值性能为每秒1206万亿次，Linpack实测性能为每秒563.1万亿次。
这意味着，“天河一号”计算一天，一台配置Intel双核CDu、主频为2.5 GHz的微机需要计算160年。
1PB共享存储总容量为1PB。
按国内数字图书馆应用软件的图片格式PDG为例计算，如果平均每册书大小约10MB的话，“天河一号”的存储量相当于4个国家图书馆(藏书量为2700万册)之和，能够为全国每人储存一张大小接近1 mb的照片。
19个飞船“天河一号”由103台机柜组成，每个机柜占地1.44m2、高2m、重1.5t，系统总重量相当于19个神舟飞船。
把通风等条件考虑在内，放置“天河一号”需要一个近千平方米的房间。
20万行代码全系统包含6144个通用处理器(CPu)和5 120个加速处理器(GPU)，仅系统级软件就有20多万行代码。
按照每人每小时写20行代码的速度，需要写10000h。
10Gbps互联通信网络的单根线传输速率为10Gbps，这是目前国际上最快的速率，相当于在“天河一号”计算机内部修了一条信息高速公路。
200人直接参与“天河一号”研发的科技人员有200多人，平均年龄为36岁。
6亿“天河一号”目前投资为6亿人民币。
从信息技术的发展速度预计，使用寿命预计为10年。
“天河一号”横空出世国计民生息息相关
“天河一号”横空出世国计民生息息相关作者：潘婷来源：《科学之友》2009年第34期在国防科学技术大学近千平方米的巨大机房中，记者见到了“天河一号”。
103台灰白色的计算机机柜整齐列阵，机身上的小指示灯渐次闪烁。
机房中，每台机位的上下两个抽屉式电风扇让机房中充斥着阵阵凉风。
超级计算机研制困难重重当今世界，高性能计算已成为理论和试验之外的第三种科学研究手段，是推动科技创新和经济社会发展的战略性技术。
各大国纷纷投入巨资研制开发超级计算机系统，以提升综合国力和科技竞争力。
在2009年6月公布的世界超级计算机500强(TOP500)中，美国占据291席，欧洲占据145席，亚洲仅占十几席。
与发达国家相比，我国不仅在计算能力上相差一个量级，装机数量也相去甚远。
那么，要研制成功“天河一号”这样的巨型计算机，研究人员面临的最重要的技术难点主要有哪些?“天河号”工程重要参与者、国防科学技术大学计算机学院的李思昆教授告诉记者，任何一台巨型计算机的研制都必须要解决以下几大难题。
首先，在体系结构方面。
一台计算机从百万亿次到千万亿次的跃升并不只是一个简单的数字上的变化，而需要在其体系结构上进行大量的创新和调整。
“如果原来是10个人来完成某项工作，现在就相当于要有100个甚至1000个人来完成一项工作。
每个人的工作怎么分配，人与人之间如何分工合作、如何互联协调就变得极其重要。
否则，就很难保证1000个人的工作效率就比100个人高。
很可能这1000个人的内耗巨大，或者经常需要返工，而导致工作效率低于100个人的效率。
”要解决这些问题，就需要设计出一套让这数千个部件可以和谐互联的体系系统。
第二点，如何来应对错误。
李思昆教授告诉记者，“天河一号”有1万余个部件，从科学角度来讲，故障是不可避免的，“这就需要设计出一套机制来保证某个部件的错误不至于影响到整个系统的运作，此外还可以尽快找到并排除错误”。
第三点，就是要解决能耗问题。
巨型计算机的能耗极大，即使是效能已经很高的“天河一号”，耗电量也达到1280kW/h。
博闻天下素材版(第3期)-高中语文写作素材剖析及使用范例
博闻天下素材版第3期聚焦·追梦时代追梦“超算之巅”——创新锻造“国之利器”“‘天河’新一代百亿亿次（E级）超级计算机已经启动研制建设。
”这是7月6日在天津举行的“纪念中国超算四十年暨国家超算天津中心成立十周年”大会上对外公布的消息。
在世界上最快超级计算机的争夺战中，E级超级计算机是各国新一代超算角逐的焦点。
即将问世的“天河”新一代E级计算机将向世界冠军宝座发起冲击。
超级计算机体现着一国在全球信息技术竞争中的强国地位，是支撑综合国力提升的国之重器。
时至今日，中国超级计算机的研制、创新、应用发展，经历了从无到有、从跟跑到领先的四十年“超常速”发展。
1978年，中国启动首台巨型机“银河-I”研制；2010年，“天河一号”首次摘下全球超级计算机500强榜单第一名。
近十年来，天津、深圳、济南、长沙、广州和无锡6家国家级超算中心相继落成。
“天河一号”、“神威蓝光”、曙光“星云”、“天河二号”、“太湖之光”等超级计算机先后登上世界顶级超算阵容。
如今，中国已成为世界上超级计算机数量最多的国家。
国家超算天津中心主任刘光明说：“中国累计拿了13次世界第一，超算已经成了除高铁、航天之外，中国向世界展示的第三张名片。
”“‘天河一号’运算1小时，相当于13亿人同时计算340年以上！‘天河三号’研制成功后，运算能力又比‘天河一号’提高200倍以上！”山再高，往上攀，总能登顶；路再长，走下去，定能到达。
在各方大力支持下，慈云桂和科研人员啃硬骨头、破阻路石，闯过一个个理论、技术和工艺的“娄山关”“腊子口”，提前一年完成了研制任务！【适用话题】1、创新突破；2、敢为人先；3、科技自信；4、中国名片【运用范例】心中有梦，奋斗不止百舸争流，不进则退。
新一代百亿亿次超级计算机，成为中国超算寻求突破的新目标。
在“天河三号”E级原型机系统项目实施中，科研团队自主设计了三款芯片，核心关键技术上实现整体自主可控。
路漫漫其修远兮，“中国超算40年创新之路没有‘休止符’，只有‘加油站’。
我国自主研制的千万亿次超级计算机“天河一号”横空出世
据介绍 ，天河一号 ”采用 了多阵 “
列可配置协 同并行体 系结 构等 ７项关
键创 新技 术 ， 有高 性能 、 能效 、 具 高 高 安全和 易使用 等显著特点 ，综 合技术 水平进入世界前列。
的微 机需要计算 １０年 。就 共享存储 ６
总容 量而言 ，天河一号 ”的存储量相 “ 当于 ４个藏 书量 为 ２０ ７０万册 的 国家
科 学 ２４ 小 日 寸
２Ｏｌ ￣ Ｊ ２期 Ｏ． Ｒ
在湖南长沙亮相 。我 国成 为继 美国之 后界上第二个研制成 功千万亿次超
生 ，是我 国战略 高技 术和大型基础科 技 装备研 制领域取得 的一项重大创新 成 果 ，实现 了我 国 自主研 制超级计算
机 能力 从 百万 亿 次到 千 万 亿 次 的跨
级计算机 的国家。超 级计 算机又称 高 性能计算机、 巨型计 算机 ， 是世界公认 的 高新技术 制 高点和 ２ 世 纪最 重 要 １ 的科 学领域之一。 ２０ ０ ８年 ９月下 线 的 我 国第 一 台 超 百 万 亿 次 的 超 级 计 算 机 “ 光 曙 ５０ Ａ” ０ ０ ，运算峰值速度 为每秒 ２０万 ３
亿次。 一年后 ， 随着 “ 天河一号 ” 的研制
越 。超 级计算机是世界 高新技术领域
的战略制高点 ，是体现科 技竞争力和
综合 国力 的重要标 志 ，世界各国均将
其 视 为 国 家科 技 创 新 的 重 要基 础 设
施， 投入 巨资进 行研 制开发。 国防科 大
计 算 机学 院 承 担 了 国家 “６ 划 ” ８３计
— —
千万 亿次高效能计算机 系统 的研
成功 ，我国高性能计 算机 的峰值性 能 ‘
提升到 了每秒 １０ ２ ６万亿 次。 这个数
简述天河一号架构
透过天河一号看超级计算机技术在去年10月底，长沙举办的中国高性能计算学术年会上，国防科技大学研制的千万亿次超级计算机“天河一号”成为焦点，这是我国国内计算能力最高的超级计算机，而且标志着我国超级计算机的研发能力成功实现了千万亿次计算的跨越。
超级计算机不仅体现了一个国家战略性高技术的发展水平，也是与科技创新、国计民生密切相关的重要基础设施。
超级计算机的各种应用，实际上会以不同的方式影响到我们每个人，这些似乎遥不可及的超级计算机实际上离我们“非常近”。
你应该知道的超级计算机目前各种超级计算机的高速处理能力基本上都是利用并行体系结构实现的，并行计算(Parallel Computing)已成为提高处理性能的关键技术之一。
简单地讲，并行计算技术就是用同时运行的多个处理机或计算机来处理同一任务，从而大幅度提高任务的处理速度、缩短了任务的处理时间。
超级计算机的五大形态在超级计算机技术的发展历程中，先后出现过多种超级计算机并行体系结构，主要有如下5种。
●并行向量处理(Parallel Vector Processing，PVP)系统并行向量处理结构采用一定数量的、并行运行的向量处理器和共享式内存(Shared Memory，SM)结构的计算机系统。
PVP系统的SM结构，也就是采用高带宽的交叉开关将各个向量处理器与其共享的内存模块连接。
向量处理器 (Vector Processor)的一条指令能够同时对多个数据项(向量矩阵)执行运算，而一般的通用CPU属于标量处理器(Scalar Processor)，每次只能对一个数据项进行处理。
其代表机型有Cray XMP、Cray YNP、NEC SX2、我国的银河一号和二号等。
对称式多处理结构采用一定数量、并行运行的微处理器和共享式内存(SM)结构的计算机系统，各处理器通过系统总线或交叉开关连接共享的内存模块，可“均等”或“对称”地共由同一操作系统管理，提高整个系统的数据处理能力，因此SMP”(Uniform Memory Access，UMA)方式，SMP的代表机型有Sun SPARC Center 2000、曙光一号等。
中国成功研制千万亿次超级计算机“天河一号”
中国成功研制千万亿次超级计算机“天河一号”中广网2010-01-11 09:57/gundong/201001/t20100111_505876093.html这是“天河一号”千万亿次超级计算机系统。
这是科研人员在对“天河一号”超级计算机进行系统性能测试。
10月29日，国防科技大学成功研制出的峰值性能为每秒1206万亿次的“天河一号”超级计算机在湖南长沙亮相。
我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。
超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机，是世界公认的高新技术制高点和21世纪最重要的科学领域之一。
这是“天河一号”千万亿次超级计算机系统。
新华社发（何书远摄）视频：超级计算机“天河一号”研制成功独家采访：国防科技大学校长张育林新华时评：中国自主创新能力的新跨越新华网长沙10月29日电（记者白瑞雪、喻菲、王玉山）随着第一台国产千万亿次超级计算机29日在湖南长沙亮相，作为算盘这一古老计算器的发明者，中国拥有了历史上计算速度最快的工具。
中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生之际，计算机专家对这台全方位的结构、特点与功能进行了全方位解读。
·峰值性能1206万亿次是质的飞跃七大技术四大特点打造“中国第一”公共服务设施承载三大功能超级计算机会代替人脑吗？中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”究竟有多“超级”？以下是一组相关数字。
超级计算机似乎只和科学研究联系在一起。
但事实上，在和大众生活息息相关的各个领域，我们都可以看到超级计算机的身影。
每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒563.1万亿次的Linpack实测性能，使这台名为“天河一号”的计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也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。
今天全国高性能计算学术会议在长沙召开，大会披露了登顶中国高性能计算机TOP100的“天河一号”超级计算机系统。
这套系统采用了采用了混合异构的环境，主计算系统为Intel 至强5500，采用了ATI的GPU，CPU和GPU数目分别为6144和5120，内存总容量98TB，点点通信带宽40Gbps，共享磁盘总容量为1PB。
天河一号
北京独立军事观察家认为，中国成功研制出“天河-1A”世界上最快的超级计算器，标志着中国的超级计算 器综合技术水准进入世界领先行列，为中国高科技计划的实施提供了一个更为广阔的平台，在军事和国防上也具 有现实的用途和战略功能。
天河一号
超级计算机
01 基本介绍
03 应用配置
目录
02 性能排名 04 系统芯片
05 研发历程
07 媒体评论
目录
06 科研意义 08 实践运用
“天河一号”是中国首台千兆次超级计算机。“天河一号”超级计算机从2008年开始研制，按两期工程实施： 一期系统（TH-1）于2009年9月研制成功；二期系统（TH-1A）于2010年8月在国家超级计算天津中心升级完成。 2010年11月14日，国际TOP500组织在站上公布了最新全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千兆次超级计算 机系统“天河一号”排名全球第一。其后2011年才被日本超级计算机“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”排名全球第五。（一兆等于一万亿）
用于天河一号的图形芯片是高端卡，每卡售价2500美元，天河一号还使用了逾1.4万颗英特尔中央处理器。
研发历程
国防科技大学是“天河一号”的研制者作为中国高技术研究发展计划（863计划）中的一个重大项目，“天 河一号”的设计始于2008年。
“随着我国经济的发展，环境控制、生物医药等领域已经对千兆次甚至更高性能的计算机提出了现实需求。” 国防科技大学校长张育林说。
2021《“天河一号”超级计算机》阅读答案说明文
《“天河一号”超级计算机》阅读答案说明文教书育人楷模，更好地指导自己的学习，让自己不断成长。
让我们一起到 ___一起学习吧!以下是 ___为大家的阅读答案文章，欢迎大家阅读!阅读下面的文章，完成6-8题安全的节能“大衣”：发泡水泥为了能够阻挡夏天的炎热和冬天的寒冷，国家规定在建造楼房时必须给建筑物穿一件用保温材料做成的节能“大衣”，以减少夏天室内冷气和冬天室内暖气的外流。
然而近年来，由于墙体保温材料被点燃而引起的高楼火灾却频频发生。
目前国家已禁用易燃的有机外墙保温材料，取而代之的是无机保温材料，发泡水泥就是其中的一种。
发泡水泥，顾名思义，是一种有“泡泡”的水泥。
“泡泡”是如何生产的呢?首先，将发泡剂用机械搅拌方式或者高压空气雾化气动方式进行充分发泡，形成大量大小均一、直径适宜的稳定的泡沫。
然后将泡沫与水泥浆均匀混合，经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型.经自然养护，就形成了一种内部含有大量封闭气泡的轻质混凝土。
20世纪30年代，瑞典开发研制了发泡水泥，在挪威应用一举获得成功，后来在欧美地区迅速得到广泛应用。
1973年为了节约能源，韩国推广应用发泡水泥，随后日本也积极推广。
在韩国、日本的带动下，东南亚国家也开始广泛应用发泡水泥。
我国最早的发泡水泥应用，是上世纪50年代黑龙江地区的墙体保温层工程。
该工程由前苏联专家指导施工，效果良好，至今近60年依然完好无损，仍在使用。
最早的保温办法，是增加墙体厚度，但不能达到节能和环保的要求。
后来有了新型复合墙体。
但这些复合墙体大多采用聚苯乙烯材料，这种材料属于易燃，且在冬季供暖时会随着温度的升高而释放有害气体。
而通过发泡水泥技术制作的节能“大衣”，除了阻燃，还有很多优势。
发泡水泥属于气泡状隔热材料，水泥内部的那些封闭气泡，可以使混凝土轻质化和隔热化，保温、隔音的效果特别好。
它还有强度高、不变形的特点，其抗压抗裂性是普通混凝土的8倍。
用在楼层间地板辐射采暖工程中，既可以支撑地暖管材和地面承重，又可以隔热、隔音。
小度写范文【勇闯天河,探秘“天河一号”超级计算机】天河二号模板
【勇闯天河,探秘“天河一号”超级计算机】天河二号国际超级计算大会(ISC，International Supercompufing Conference)每年都会发布两次世界上运算速度最快的计算机名单，名为Top500榜单。
在2010年11月发布的最新Top500排行榜上，中国自主研发的超级计算机“天河一号”以每秒2507万亿次的计算性能荣登榜首，排在第三的是由曙光公司研制的“星云”超级计算机。
从前十名的排名来看，中国两台计算机冲入前五标志着国内高性能计算在性能上已经达到国际先进水平。
超级计算机的研制历程表明，我们要在高技术领域有所作为，必须走一条具有中国特色的自主创新之路。
只有在和核心技术、实际效益和人才培养上不断地实现新的突破，科学研究才有持续向前发展的动力。
“天河一号”的强大性能随着我国经济持续不断地发展，科学技术、军事、医药研究等领域已经对千万亿次甚至更高性能的计算机提出了现实需求。
“天河一号”超级计算机是我国近年来自主研发的具有国际领先水准的超级计算机，它的研制者仍然是国防科技大学，1983年面世的中国第一台亿次计算机“银河一号”同样诞生在这所大学。
在中国传统文化里，“天河”是银河的别称，这台计算机的名字也暗示着我国超级计算机天津中心与“银河一号”计算机诞生地之间的合作。
采用了“多阵列可配置协同并行体系结构”等7项关键创新技术的“天河一号”超级计算机，综合技术水平位居世界前列，具有高性能、高能效、高安全和易使用的特点。
作为中国高技术研究发展计划(863计划)中的重大项目，“天河一号”超级计算机的设计始于2008年。
2010年年底，这台由103个机柜组成，占地面积近千平方米，总重量155吨的庞大计算机安装到了中国两个国家级超级计算中心之一的天津中心，向国内外用户提供超级计算服务。
“天河一号”将在资源勘探、生物医药研究、航空航天装备研制、金融工程、新材料开发等方面得到广泛应用。
同时，国防科学技术大学随后在“天河一号”的基础上，对加速节点进行了扩充与升级，新的“天河一号A”系统已经完成了安装部署，其实测运算能力从上一代的每秒563.1万亿次倍增至2507万亿次，成为目前世界上最快的超级计算机! 不过在这里读者肯定有一个疑问。
天河一号
天河一号古老计算器的发明者，中国拥有了历史上计算速度最快的工具。
2010年，国防科学技术大学在“天河一号”的基础上，对加速节点进行了扩充与升级，新的“天河一号A”系统已经完成了安装部署，其实测运算能力从上一代的每秒563.1万亿次倍增至2507万亿次，成为目前世界上最快的超级计算机！–6144个通用处理器（3072x2 Intel Quad Core Xeon E5540 2.53GHz/E5540 3.0GHz）–5120个加速处理器（2560 ATI Radeon 4870x2 575MHz）–内存总容量98TB（100352GB）–点点通信带宽40Gbps–共享磁盘总容量为1PB（1PB=1024TB= 1048576GB）天河一号A：–2048颗我国自主研发的飞腾FT-1000八核心处理器–14336颗Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心处理器–7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡峰值速度4700万亿次“天河一号”峰值运算速度为4700万亿次。
做个换算对比，“天河一号”运算1小时，就相当于全国13亿人同时计算340年以上的时间。
“天河一号”运算1天，就相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年以上的时间。
存储容量2000万亿字节“天河一号”存储容量为2PB，也就是2千万亿个字节。
做个换算对比，1个汉字平均为2个字节，“天河一号”即可在线存储1000万亿个汉字，相当于存储100万字的书籍10亿册。
24小时功耗10万千瓦时“天河一号”满负荷运行的总功耗是4.04兆瓦，也就是每小时耗电4040千瓦时，24小时满负荷工作耗电接近10万千瓦时。
这个数字令人惊叹，但实际上“天河一号”在超级计算机当中是一台相对节能的、绿色的超级计算机。
经过测算，它的能效值仅低于目前能效排名世界第一的IBM蓝色基因系统。
总重量160吨“天河一号”由140个机柜组成，占地约700平方米，总重量约160吨。
《“天河一号”超级计算机》阅读训练及参考答案
让我们荡起双桨，小船儿推开波浪《“天河一号”超级计算机》阅读训练及参考答案
阅读下面的文字，完成16～19小题。
“天河一号”超级计算机
宋立有
①最近，美国总统奥巴马在一次讲话中说：现在，不仅世界上速度最快的火车在中国？而且中国还制造出了世界上速度最快的超级计算机。
奥巴马所说的计算机就是中国自主研制的超级计算机“天河一号”。
②“天河一号”由140个计算机柜组成，每个机柜1.2米长、1.45米宽、2米高，排成3排，这个方阵占地约700平方米。
人们站在“天河一号”前，会觉得“天河一号”气势宏伟，震撼人心。
那幺，“天河一号”的键盘和鼠标在哪里？
③”天河一号”自身没有键盘和鼠标，它只由一个维护人员维护它，监控它的工作情况。
“天河一号”是通过网络的方式让用户来登陆它使用它，所以，也可以说每个用户手上的键盘和鼠标就是天河一号的键盘和鼠标。
所以，当某用户通过自己的PC机（个人计算机）登录到“天河一号”上后，他的PC机已经成为“天河一号”的末梢神经，成为一台终端设备。
④“天河一号”超级计算机提供的计算方式是现在业界叫作“云计算”的计算方式。
如果将“天河一号”的峰值速度、持续速度、每秒浮点运算做个换算：“天河一号”运算1小时，就相当于全国13亿人同时计算340年。
它运算一天，相当于1台双核的高档桌面电脑运算620年。
“天河一号”总的存储容量能够容纳1千万亿个汉字，相当于一个存储10亿册100万字书籍的巨大图书馆。
而目前我国规模最大、藏书最多的国家图书馆——北京图书馆藏书也仅有2千万册。
那幺，如此强大的计算能力和存储能力究竟从何而来呢？
努力学习，报效父母。
天河一号在生活中的应用
天河一号在生活中的应用天河一号是我国自主研发的世界领先的超级计算机。
它在科学研究、工程技术等领域的应用，给我们的生活带来了巨大的变化和便利。
本文将以天河一号在生活中的应用为主题，结合具体实例，探讨其在各个领域的应用。
天河一号在天气预报领域的应用，可以提高预报的准确性和可靠性。
通过模拟大气运动规律和海洋环流等关键因素，天河一号可以预测出更准确的天气变化趋势，帮助人们做出更合理的出行决策。
例如，在暴雨来临之前，天河一号可以提前数小时预警，使人们有充分的时间做好防范措施，减少灾害损失。
在医学领域，天河一号的应用也取得了重要突破。
医学研究需要处理大量的数据和复杂的计算，而天河一号的强大计算能力可以大幅提高研究效率。
例如，在癌症研究中，天河一号可以快速分析癌细胞的特征和变异，为研发新的治疗方法提供有力支持。
此外，天河一号还可以模拟人体器官的运作，帮助医生更好地理解疾病的发展过程，为临床诊断和治疗提供指导。
在交通运输领域，天河一号的应用能够提高交通效率和安全性。
通过分析交通流量和路况信息，天河一号可以实时调整信号灯、优化路线规划，减少交通拥堵和交通事故的发生。
例如，在城市交通管理中，天河一号可以根据实时的交通数据，智能调整信号配时，使交通流畅度得到显著提升。
此外，天河一号还可以模拟交通事故的发生和影响，帮助交通部门更好地制定应急预案和交通管理策略。
在能源领域，天河一号的应用可以提高能源利用效率和降低能源消耗。
通过模拟能源系统的运行状态和优化能源分配方案，天河一号可以为能源领域的决策提供科学依据。
例如，在电力系统中，天河一号可以预测电力负荷的变化趋势，提前调整发电计划，合理利用各种能源资源，减少能源浪费。
此外，天河一号还可以模拟新能源设备的设计和运行情况，帮助改进技术，推动可再生能源的发展和利用。
总的来说，天河一号在生活中的应用涵盖了多个领域，包括天气预报、医学研究、交通运输和能源管理等。
它的强大计算能力和高效率的数据处理能力，为各个领域的研究和应用提供了有力支持。
互动百科：天河一号
互动百科：天河一号开放分类：并行计算科学技术科学理论科研计算机收藏分享到顶[40]编辑词条目录∙ 1 概述∙ 2 课题背景∙ 3 重要意义∙ 4 适用领域∙ 5 运算速度∙ 6 存储容量∙展开全部∙ 1 概述∙ 2 课题背景∙ 3 重要意义∙ 4 适用领域∙ 5 运算速度∙ 6 存储容量∙7 研制基地∙8 自主创新∙9 投入运营∙10 排行榜11 完成安装部署o11.1 午夜新闻∙12 达到国际领先水平∙收起摘要纠错编辑摘要天河一号是由国防科学技术大学研制成功，在中国高性能计算机TOP100组织公布的2009年度前100强排名中，天河一号高居榜首，天河一号的诞生，是中国战略高技术和大型基础科技装备研制领域取得的又一重大创新成果，实现了中国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，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系统的国家。
中国高性能计算机TOP100组织2010年10月28日称，经过技术升级之后，中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”的实测性能是目前已知全球最快计算机的1．425倍。
天河一号-概述天河一号是由国防科学技术大学研制成功天河一号是由国防科学技术大学研制成功，在中国高性能计算机TOP100组织公布的2009年度前100强排名中，天河一号高居榜首，天河一号的诞生，是中国战略高技术和大型基础科技装备研制领域取得的又一重大创新成果，实现了中国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越，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系统的国家。
天河一号-课题背景天河一号在科技部的领导支持下，通过与天津市滨海新区密切合作，由国防科大计算机学院承担的国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”课题的重大成果。
该系统突破了多阵列可配置协同并行体系结构、高速率可扩展互连通信、高效异构协同计算、基于隔离的安全控制、虚拟化的网络计算支撑、多层次的大规模系统容错、系统能耗综合控制等一系列关键技术，系统峰值性能达每秒1206万亿次双精度浮点运算，内存总容量98TB，点点通信带宽每秒40Gb，共享磁盘容量为1PB，具有高性能、高能效、高安全和易使用等显著特点，综合技术水平进入世界前列。
百度百科--天河一号
百度百科——天河一号百科名片天河一号超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机，是世界公认的高新技术制高点和21世纪最重要的科学领域之一。
―天河一号‖为我国首台千万亿次超级计算机。
计划从2010年9月开始进行系统调试与测试，并分步提交用户使用。
2010年11月14日，国际TOP500组织在网站上公布了最新全球超级计算机前500强排行榜，中国首台千万亿次超级计算机系统―天河一号‖雄居第一。
目录简介全球最快1系统配置配置介绍11硬件系统1计算阵列1加速阵列1服务阵列1互连通信子系统1I/O存储子系统1监控1软件系统1操作系统1编译系统1资源管理1并行程序开发环境1峰值性能1系统能效1操作系统1可广泛应用于发展历程科研意义使用芯片世界排名我国第一o或夺头筹o相关资料相关阅读港媒评论oo数字详解o使用进展展开编辑本段简介2009年10月29日，随着第一台国产千万亿次超级计算机在湖南长沙亮相，作为算盘这一古老计算器的发明者，中国拥有了历史上计算速度最快的工具。
天河一号千万亿次超级计算机系统每秒钟1206万亿次的峰值速度，和每秒563.1万亿次的Linpack实测性能，使这台名为―天河一号‖的计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次超级计算机的国家。
这个速度意味着，如果用―天河一号‖计算一秒，则相当于全国13亿人连续计算88年。
如果用―天河一号‖计算一天，一台当前主流微机得算160年。
“天河一号‖的存储量，则相当于4个国家图书馆藏书量之和。
2010年，国防科学技术大学在―天河一号‖的基础上，对加速节点进行了扩充与升级，新的―天河一号A‖系统已经完成了安装部署，其实测运算能力从上一代的每秒563.1万亿次倍增至2507万亿次，成为目前世界上最快的超级计算机！2010年11月，天河一号创世界纪录协会世界最快的计算机世界纪录。
[1]编辑本段全球最快―天河一号‖由国防科学技术大学研制，部天河一号(8张)署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。
天河一号[“天河一号”引领“中国速度”][修改版]
![天河一号[“天河一号”引领“中国速度”][修改版]](https://img.taocdn.com/s3/m/4c3efe0a941ea76e59fa04bc.png)
将任意一道计算题输入电脑,马上就能得到正确答案。
对被我们习惯称之为“电脑”的电子计算机来说,这简直就是“小菜一碟”。
也许,计算机的迷人之处,就在于计算速度的不断提高。
在超级计算机不断提高运算速度的过程中,千万亿次是一个难以逾越的高度。
不过,同学们可知道,随着首台国产千万亿次超级计算机“天河一号”在国防科学技术大学研制成功,我国成为继美国之后第二个能够研制千万亿次超级计算机系统的国家哦!七大技术四大特点超级计算机是指“在给定时间内可提供最大、最快和最强能力的大容量大型计算机”。
“天河一号”的计算速度每秒1 206万亿次,位于国内榜首、世界一流。
它一天的计算量相当于一台家用电脑不间断地计算160年。
在气候预报、环境控制、飞行器设计、系统生物学等领域都需要千万亿次甚至更高性能的计算机。
因此,“天河一号”投入使用后,必将推动科学研究的发展。
如此神奇的“天河一号”,采用了七项关键技术,这些技术在互联通信、网络计算、安全控制等领域都处于领先地位。
同时,它还具有四大特点:高性能,计算速度处于世界领先地位;低能耗,能量消耗与同类计算机相比大大降低;高安全,实现了不同用户间数据和工作信息的相互隔离,对用户来说,相当于到银行租个保险柜,钥匙掌握在自己手里;易使用,“傻瓜化”的操作界面和菜单、鼠标等常规操作,让机器的使用变得简单。
在公共服务领域大显身手“天河一号”将成为国家超级计算天津中心的业务主机,面向国内外提供超级计算服务,它在投入使用后将实现三大功能:第一,作为提供超级计算服务的全球公共科研设施,“天河”向国内外用户开放。
无论身在何处,用户都可以通过国际互联网使用“天河”进行科学计算。
第二,作为产业带动平台,“天河”上集中的当今时代最先进的信息技术将逐步转移到其他产业,从而解决国家与社会发展中的各种问题。
第三,作为吸引人才的平台,“天河”将进一步汇聚来自世界各地的尖端技术人才,对国民经济和世界科技的可持续发展作出更多贡献。
第三篇 巨型计算机天河一号
监控： 采用分布式集中管理结构，实现全系统的实
时安全监测、系统控制和调试诊断等功能。
软件系统 操作系统、编译系统、资源管理系统和并行
程序开发环境等四部分组成 。
操作系统 操作系统采用64位Linux ； 面向高性能并行计算、支持能耗管理、虚拟 化和安全隔离等进行了针对性设计 。
系统配置
6144个通用处理器 5120个加速处理器 内存总容量98TB ； 点点通信带宽40Gbps ； 共享磁盘总容量为1PB
硬件系统 计算阵列 加速阵列 服务阵列 以及互连通信子系统 I/O存储子系统和监控诊断子系统等组成。
计算阵列 2560个计算结点 ； 每个计算结点集成2个Intel CPU，配32GB 内存 。
世界超级计算机及排名
１９９３年，德国曼海姆大学汉斯、 埃里克等人发起创建了全球超级计算机Ｔ ＯＰ５００排名榜。ＴＯＰ５００目前由 德国曼海姆大学、美国田纳西大学、美国 能源研究科学计算中心（ＮＥＲＳＣ）以 及劳伦斯伯克利国家实验室联合举办，每 年排名两次，已发展成为全世界最具权威 的超级计算机排名榜，是衡量各国超级计 算水平的最重要的参考依据。
天河一号千万亿次超级计算机系统
每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒 563.1万亿次的Linpack(速度测试软件）实测 性能，使这台名为“天河一号”的计算机 位居同日公布的中国超级计算机前100强之 首，也使中国成为继美国之后世界上第二 个能够自主研制千万亿次超级计算机的国 家。
这个速度意味着，如果用“天河一号” 计算一秒，则相当于全国13亿人连续计算 88年。如果用“天河一号”计算一天，一 台当前主流微机得算160年。“天河一号” 的存储量，则相当于4个国家图书馆藏书量 之和。
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在应用方面，“天河一号”已经在位于
天津的国家超级计算中心正式“安家”并 开始推广使用，张育林说：“一个产值数 百亿元的信息产业集群正在形成。”
linpack是一个可以分解和解答线性方程和线 性最小平方问题的Fortran子程序集.这个包解决的 线性系统是:矩阵是普通的,带状的,均衡模糊的,均 衡确定的,三角形,tridiagonal square.另外在包计 算QR和单值矩形矩阵分解并用它们解决最小平方 根问题.
世界超级计算机及排名
１９９３年，德国曼海姆大学汉斯、 埃里克等人发起创建了全球超级计算机Ｔ ＯＰ５００排名榜。ＴＯＰ５００目前由 德国曼海姆大学、美国田纳西大学、美国 能源研究科学计算中心（ＮＥＲＳＣ）以 及劳伦斯伯克利国家实验室联合举办，每 年排名两次，已发展成为全世界最具权威 的超级计算机排名榜，是衡量各国超级计 算水平的最重要的参考依据。
金融工程数据分析；
气象预报和气候预测； 海洋环境数值模拟； 短临地震预报； 新材料开发和设计； 土木工程设计； 基础科学理论计算等。
发展历程
作为中国高技术研究发展计划(863计划) 中的一个重大项目，“天河一号”的设计 始于2008年。
“随着我国经济的发展，环境控制、生 物医药等领域已经对千万亿次甚至更高性 能的计算机提出了现实需求。” 国防科技 大学是“天河一号”的研制者。1983年面 世的中国第一台亿次计算机“银河一号”， 同样诞生在这所大学。
超级计算机又称高性能计算机、巨型
计算机，是世界公认的高新技术制高点和 21世纪最重要的科学领域之一。
天河一号千万亿次超级计算机系统
由103个机柜组成、占地面积近千平方 米、总重量155吨的庞大计算机将安装到中 国两个国家级超级计算中心之一的天津中 心，向国内外用户提供超级计算服务。
机房
硬件
软件
美、英、法、德、日是超级计算机研发和应
用的传统强国，其中美国具有绝对优势地位。２ ００９年６月ＴＯＰ５００排名中，美国占据２ ９１席，欧洲占据１４５席，亚洲４９席，其中 第１至第１０名均为美国的产品，部署在美国能 源部洛斯阿拉莫斯国家实验室的ＩＢＭ“Ｒｏａ ｄｒｕｎｎｅｒ（走鹃）”名列世界第一，峰值 性能达１４５６万亿次，Ｌｉｎｐａｃｋ实测速 度为１１０５万亿次。在亚洲，除日本外，印度、 韩国也加大了对超级计算机的支持力度，已有多 台系统进入了ＴＯＰ５００榜单“天河”系列计算机量身定制的， 达到了当今世界主流服务器CPU的水平。 “在安装‘飞腾’芯片后，‘天河一号’ 的峰值速度和运算效率将大大提高。”
2009年，“天河一号”全系统峰值性 能为每秒1206万亿次，Linpack实测性能为 每秒563.1万亿次。“今年，我们将把 Linpack实测速度提高到每秒1000万亿次以 上。”
系统配置
6144个通用处理器 5120个加速处理器 内存总容量98TB ； 点点通信带宽40Gbps ； 共享磁盘总容量为1PB
硬件系统 计算阵列 加速阵列 服务阵列 以及互连通信子系统 I/O存储子系统和监控诊断子系统等组成。
计算阵列 2560个计算结点 ； 每个计算结点集成2个Intel CPU，配32GB 内存 。
I/O存储子系统 采用全局分布共享并行I/O系统结构 ； 磁盘总容量1PB 。
监控： 采用分布式集中管理结构，实现全系统的实
时安全监测、系统控制和调试诊断等功能。
软件系统 操作系统、编译系统、资源管理系统和并行
程序开发环境等四部分组成 。
操作系统 操作系统采用64位Linux ； 面向高性能并行计算、支持能耗管理、虚拟 化和安全隔离等进行了针对性设计 。
加速阵列 2560个加速结点； 每个加速结点含2个AMD GPU、 2GB显存
服务阵列 512个服务结点 ； 每个服务结点含2个Intel EP CPU（服务器处理器 芯片） 、32GB内存
互连通信子系统 采用两级Infiniband QDR（端口交换机）互连 ； 单个通信链路的通信带宽为40Gbps、延迟1.2μs 。
天河一号
超级计算机
超级计算机通常是指由数百数千甚至更 多的处理器（机）组成的、能计算普通PC 机和服务器不能完成的大型复杂课题的计 算机。普通计算机的运算速度比做成人的 走路速度，那么超级计算机就达到了火箭 的速度。
随着第一台国产千万亿次超级计算机 2009年10月29日在湖南长沙亮相，作为算 盘这一古老计算器的发明者，中国拥有了 历史上计算速度最快的工具。
随着中国改革开放的日益深化，国际 合作的日益加强，中国计算机行业越来越 重视公开参加ＴＯＰ５００排名，以此展 示中国超级计算领域的最新成果和发展水 平。近年来，中国已有多台超级计算机系 统陆续进入了ＴＯＰ５００榜单，达到的 最好名次是世界第１０名。
超级计算机的研制历程表明，我们要 在高技术领域有所作为，必须走一条中国 特色的自主创新之路。”张育林说，“一 味追求国际排名是没有意义的，只有在核 心技术、实际效益和人才培养上不断实现 新的突破，科学研究才有了持续发展的动 力。”
采用了“多阵列可配置协同并行体系结 构”等7项关键创新技术的“天河一号”， 综合技术水平位居世界前列，具有高性能、 高能效、高安全和易使用的特点。在实现 技术跨越的同时，由200多人组成、平均年 龄为36岁的“天河”团队还首次尝试了军 地合作、多家单位协同攻关的开发模式。
编译系统 支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言；
支持OpenMP、MPI并行编程 ； 提供异构协同编程框架，高效发挥CPU和
GPU的协同计算能力 。
资源管理 提供全系统资源统一视图，实现多策略资源
分配与作业调度，有效提高资源利用率和系统吞 吐率。
并行程序开发环境 并行程序开发环境提供一体化图形用户界面，
天河一号千万亿次超级计算机系统
每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒 563.1万亿次的Linpack(速度测试软件）实测 性能，使这台名为“天河一号”的计算机 位居同日公布的中国超级计算机前100强之 首，也使中国成为继美国之后世界上第二 个能够自主研制千万亿次超级计算机的国 家。
这个速度意味着，如果用“天河一号” 计算一秒，则相当于全国13亿人连续计算 88年。如果用“天河一号”计算一天，一 台当前主流微机得算160年。“天河一号” 的存储量，则相当于4个国家图书馆藏书量 之和。
“天河一号”超级计算机将拥有“中国芯”
据新华社北京3月8日电 国防科技大学 校长张育林8日透露，由国防科技大学研制 的我国首台千万亿次超级计算机“天河一 号”，将在今年安装我国自行设计制造的 “飞腾”CPU芯片。“‘天河一号’研制 之初，使用国外进口的CPU，主要是出于 成本方面的考虑。”张育林说，“除此之 外，‘天河一号’上所有的核心器件、互 联芯片、操作系统，全部是我们自主研制 的。”
2010年年底之前，这台由103个机柜组成、 占地面积近千平方米、总重量155吨的庞大计算 机将安装到中国两个国家级超级计算中心之一的 天津中心，向国内外用户提供超级计算服务。
“在现代科学发展中，计算已经成为与理论 和实验并行的第3大引擎。”国家超级计算天津中 心主任刘光明说，“天河一号”将在资源勘探、 生物医药研究、航空航天装备研制、金融工程、 新材料开发等方面得到广泛应用。
支持应用程序的调试和性能分析 。
操作系统 符合B2级安全标准，提供基于隔离的用户安
全工作环境。 提供统一的全系统资源管理视图、友好的系
统管理使用界面、一体化的并行应用集成开发环 境和虚拟化的网络计算环境。
可广泛应用于 石油勘探数据处理；
生物医药研究； 航空航天装备研制； 资源勘测和卫星遥感数据处理；
天河一号的操作系统
“天河一号”的操作系统用的是我们的 “银河麒麟”操作系统，在“银河麒麟” 操作系统基础上进行改造的。“银河麒麟” 是国防科技大学自主研制，目前我国等级 最高的操作系统。它是自主研制的，它的 内核、很多接口我国拥有自主知识产权； 同时，它又能兼容国际上很多操作系统， 主要是是linux操作系统，因此能够广泛地 支持第三方软件。