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超级计算机现状和我国发展规划
汇报内容 Outline
超级计算机现状和我国发展规划 国家超算天津中心及天河一号介绍 未来国家超算天津中心重点研发方向与资源
更新规划
第一部分
超级计算机现状和国内发展规划
HPC development strategy and situation
超级计算机现状和发展规划
“天河一号”的运算速度比橡树 岭国家实验室的要快大约40%，这 是运算速率的极大提升。 中国同时 研制了一种互联技术，让这些处理 器相互联系，这不是美国的技术， 而是中国自己的技术。这是一个创 举。
The technology belongs to China, not U.S., it’s a pioneering work
天河一号
计算机技术创新 广泛的应用成效
国际学术界的评价
三大技术创新
Three technical innovations
CPU+GPU异构融合体系结构
➢ CPU+GPU heterogeneous architecture
64位多核多线程自主飞腾1000
Remark from international academia
中国的“天河一号”采取 的CPU与GPU融合的结构， 代表了未来超级计算机的发 展趋势。随着计算机规模的 不断拓展，这种结构虽然不 是唯一的解决方法，但目前 看来是最好的。
The architecture is not the only solution, but the best so far
CPU
中国近几年在大力发展超级计算机
天河超级计算机发展
Development history of Tianhe supercomputer
1978年，由小平批准，国防科大开始研制“银河-1” 从此，开始了中国研制超级计算机的艰难和辉煌的历程
Approved by Xiao-ping DENG, the NUDT started to develop the “Milky Way -1”. From then on, began a difficult and glorious history of Chinese
天河二号
2013年天河二号5.49万万亿2次013年，5.5万万亿次
TH-1A，2010年，
4.7PFlops
从1.6亿次到5.49万万亿次； CrayT3D
Cray T3E-1200 1998年1Tflops
IBM BlueGene/L 2005年，367Tflops
38年性能提高了340000000倍 1993, 19Gflops
完善的机房、供电、制冷等基础设施。
主要业务为高性能计算、云计算和大数 据服务，目前服务的政府、企业及科研 院所用户数已达600余家
NSCC-TJ
国家发改委“大数据技术与应用”国家地 方联合工程实验室 国家工信部工业云试点单位 国家科技部示范型国际合作基地 博士后科研工作站 与多家企业和研究机构建立的联合实验室
2007年，596Tflops
走鹃，2008年，
1千万亿次
Cray-1 1976 160Mflops
Cray-YMP 1988年，2.3Gflops
39年前第一台商用巨型机问世
1983
1992
IBM红色选择 1999年，3万亿次
1997
日本地球模拟器 2002年，40Tflops
超级计算机现状和发展规划
大应用数值模拟软件平台 ➢ 部署容量型普适推广应用课题，部署于国家超算中心等，培育、
吸引和稳定一批自主应用软件系统的用户
高性能计算环境 HPC environment Construction
➢ 建立具有世界一流资源能力和服务水平的、支撑国家创新发展 的国家高性能计算环境
第二部分
国家超级计算天津中心与天河一号
提高超级计算机性能的三驾马车
➢ 主频、指令级并行、并行度
并行度
➢ 足够宽（数万结点） ➢ 足够深（核间、异构、SIMD、指令级）
“三驾马车”中两驾无力，只有靠扩大并行度
– “Performance = Parallelism”，Bill Dally
超级计算机现状和发展规划
超级计算机是国家综合科技创新能力的基础支撑，全球各大国 家均大力发展超级计算机
-- 美国斯坦福大学计算机系主任比尔•戴利 Billy Daley, Computer Science College, Stanford University
➢ 64 bits Multi-core and Multi-thread CPU
自主高速互连通信技术
➢ Self-developed High-speed interconnect communication technology
Supercomputer research.
银河-1 100Mflops,1983
银河-2 1Gflops,1990
银河-3 10Gflops,1997
天河一号 4.7Pflops,2010
天河二号 55Pflops,2013
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
科技部高性能计算计划 : 2016-2020
Introduction to NSCC-TJ & Tianhe-1A
NSCC-TJ
我国目前已投入运营的应用范围最广、 综合支撑能力最强的国家级超算中心
• 峰值4700万亿次的天河一号超级计算机； • 400台以上服务器的通用云计算系统； • 容量超过10PB的海量存储系统； • 多领域行业软件； • 完善的网络基础设施；
MOST projects on HPC: 2016-2020
高性能计算机 Supercomputer R&D
➢ 建立协同研发的机制，集中优势力量，突破核心关键技术 ➢ 研制Eflops超级计算系统（1000 Pflops)
高性能计算应用 HPC Βιβλιοθήκη Baidupplications Support
➢ 建立适应不同行业的国家高性能计算应用软件中心 ➢ 部署行业能力型重大应用软件系统的研发，构建能力型行业重
-- 美国田纳西大学教授杰克•唐加拉 Prof. Jack Dongarra, Tennessee University
高性能计算的主要应用领域
汇报内容 Outline
超级计算机现状和我国发展规划 国家超算天津中心及天河一号介绍 未来国家超算天津中心重点研发方向与资源
更新规划
第一部分
超级计算机现状和国内发展规划
HPC development strategy and situation
超级计算机现状和发展规划
“天河一号”的运算速度比橡树 岭国家实验室的要快大约40%，这 是运算速率的极大提升。 中国同时 研制了一种互联技术，让这些处理 器相互联系，这不是美国的技术， 而是中国自己的技术。这是一个创 举。
The technology belongs to China, not U.S., it’s a pioneering work
天河一号
计算机技术创新 广泛的应用成效
国际学术界的评价
三大技术创新
Three technical innovations
CPU+GPU异构融合体系结构
➢ CPU+GPU heterogeneous architecture
64位多核多线程自主飞腾1000
Remark from international academia
中国的“天河一号”采取 的CPU与GPU融合的结构， 代表了未来超级计算机的发 展趋势。随着计算机规模的 不断拓展，这种结构虽然不 是唯一的解决方法，但目前 看来是最好的。
The architecture is not the only solution, but the best so far
CPU
中国近几年在大力发展超级计算机
天河超级计算机发展
Development history of Tianhe supercomputer
1978年，由小平批准，国防科大开始研制“银河-1” 从此，开始了中国研制超级计算机的艰难和辉煌的历程
Approved by Xiao-ping DENG, the NUDT started to develop the “Milky Way -1”. From then on, began a difficult and glorious history of Chinese
天河二号
2013年天河二号5.49万万亿2次013年，5.5万万亿次
TH-1A，2010年，
4.7PFlops
从1.6亿次到5.49万万亿次； CrayT3D
Cray T3E-1200 1998年1Tflops
IBM BlueGene/L 2005年，367Tflops
38年性能提高了340000000倍 1993, 19Gflops
完善的机房、供电、制冷等基础设施。
主要业务为高性能计算、云计算和大数 据服务，目前服务的政府、企业及科研 院所用户数已达600余家
NSCC-TJ
国家发改委“大数据技术与应用”国家地 方联合工程实验室 国家工信部工业云试点单位 国家科技部示范型国际合作基地 博士后科研工作站 与多家企业和研究机构建立的联合实验室
2007年，596Tflops
走鹃，2008年，
1千万亿次
Cray-1 1976 160Mflops
Cray-YMP 1988年，2.3Gflops
39年前第一台商用巨型机问世
1983
1992
IBM红色选择 1999年，3万亿次
1997
日本地球模拟器 2002年，40Tflops
超级计算机现状和发展规划
大应用数值模拟软件平台 ➢ 部署容量型普适推广应用课题，部署于国家超算中心等，培育、
吸引和稳定一批自主应用软件系统的用户
高性能计算环境 HPC environment Construction
➢ 建立具有世界一流资源能力和服务水平的、支撑国家创新发展 的国家高性能计算环境
第二部分
国家超级计算天津中心与天河一号
提高超级计算机性能的三驾马车
➢ 主频、指令级并行、并行度
并行度
➢ 足够宽（数万结点） ➢ 足够深（核间、异构、SIMD、指令级）
“三驾马车”中两驾无力，只有靠扩大并行度
– “Performance = Parallelism”，Bill Dally
超级计算机现状和发展规划
超级计算机是国家综合科技创新能力的基础支撑，全球各大国 家均大力发展超级计算机
-- 美国斯坦福大学计算机系主任比尔•戴利 Billy Daley, Computer Science College, Stanford University
➢ 64 bits Multi-core and Multi-thread CPU
自主高速互连通信技术
➢ Self-developed High-speed interconnect communication technology
Supercomputer research.
银河-1 100Mflops,1983
银河-2 1Gflops,1990
银河-3 10Gflops,1997
天河一号 4.7Pflops,2010
天河二号 55Pflops,2013
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
科技部高性能计算计划 : 2016-2020
Introduction to NSCC-TJ & Tianhe-1A
NSCC-TJ
我国目前已投入运营的应用范围最广、 综合支撑能力最强的国家级超算中心
• 峰值4700万亿次的天河一号超级计算机； • 400台以上服务器的通用云计算系统； • 容量超过10PB的海量存储系统； • 多领域行业软件； • 完善的网络基础设施；
MOST projects on HPC: 2016-2020
高性能计算机 Supercomputer R&D
➢ 建立协同研发的机制，集中优势力量，突破核心关键技术 ➢ 研制Eflops超级计算系统（1000 Pflops)
高性能计算应用 HPC Βιβλιοθήκη Baidupplications Support
➢ 建立适应不同行业的国家高性能计算应用软件中心 ➢ 部署行业能力型重大应用软件系统的研发，构建能力型行业重
-- 美国田纳西大学教授杰克•唐加拉 Prof. Jack Dongarra, Tennessee University
高性能计算的主要应用领域