百億億次超級計算機(jī)也稱“E級超算”，被公認(rèn)為“超算界的下一頂皇冠”。

科技日報記者7月26日獲悉，由國防科技大學(xué)牽頭研制，運(yùn)算速度預(yù)計可達(dá)“天河二號”10倍以上的“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”已在國家超級計算天津中心完成研制部署，并于22日順利通過項目課題驗收，將逐步進(jìn)入開放應(yīng)用階段。“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”的部署完成并順利通過驗收，預(yù)示著中國E級計算機(jī)將很快進(jìn)入實質(zhì)性研發(fā)階段。

新一代百億億次超級計算機(jī)的研制計劃是國際高端信息技術(shù)創(chuàng)新和競爭的前沿。美國和日本均已提出E級超級計算機(jī)的研制計劃，擬在2020年或之后完成研制。而我國的百億億次超級計算機(jī)的研制計劃也早已提上日程。2016年，國防科技大學(xué)和國家超級計算天津中心等團(tuán)隊合作承擔(dān)了科技部支持的重點研發(fā)計劃——“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”研制項目。在原型樣機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，“天河三號”超級計算機(jī)有望于2020年研制成功，其運(yùn)算能力將比“天河一號”提高200倍，存儲容量提高100倍。

相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，“天河”系列超級計算機(jī)已經(jīng)全面掌握五大自主核心技術(shù)，即具有自主知識產(chǎn)權(quán)的四大芯片和自主操作系統(tǒng)，所有核心技術(shù)和產(chǎn)品均不再被國外“卡脖子”。目前，通用CPU和加速器CPU、互連通信路由芯片和互連接口芯片，均已裝配在“天河二號”2期系統(tǒng)中，打破了2015年美國對國防科大和“天河”系超算中心的CPU禁運(yùn)，而“天河三號”超級計算機(jī)將對這四大芯片進(jìn)行全面升級。

目前，“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”實現(xiàn)了四大自主創(chuàng)新，即三款芯片——“邁創(chuàng)”眾核處理器(Matrix-2000+)、互連接口芯片、路由器芯片;四類計算、存儲和服務(wù)結(jié)點，10余種PCB電路板;新型的計算處理、高速互連、并行存儲、服務(wù)處理、監(jiān)控診斷、基礎(chǔ)架構(gòu)等硬件分系統(tǒng);系統(tǒng)操作、并行開發(fā)、應(yīng)用支撐和綜合管理等軟件分系統(tǒng)。

前述負(fù)責(zé)人介紹，“天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)”實現(xiàn)了可適應(yīng)科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理多應(yīng)用需求的柔性體系結(jié)構(gòu)，突破了計算、訪存、通信三方平衡的高性能計算結(jié)點技術(shù)，可支持十萬結(jié)點規(guī)模的高速互連和光電混合高速信號傳輸技術(shù)、高效靶向散熱冷卻技術(shù)、用戶透明的高性能計算環(huán)境軟件支撐等技術(shù)。這些技術(shù)通過幾十年的積累和不斷創(chuàng)新，在“天河”超級計算機(jī)系統(tǒng)核心關(guān)鍵技術(shù)上已實現(xiàn)了整體自主可控。

“‘天河三號E級原型機(jī)系統(tǒng)’關(guān)鍵技術(shù)的突破和系統(tǒng)研制，也全面為‘天河三號’整機(jī)系統(tǒng)提出了計算、訪存、通信性能平衡的設(shè)計方案。”他表示，“未來‘天河三號’E級超級計算機(jī)將對已經(jīng)設(shè)計生產(chǎn)的三款計算、互聯(lián)通信核心芯片再進(jìn)行全面升級，同時基于飛騰CPU設(shè)計新的多核CPU，實現(xiàn)可支持海量數(shù)據(jù)存儲的層次式存儲系統(tǒng)，對適用高性能計算和高效大數(shù)據(jù)處理的柔性體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。計劃利用2—3年的時間打造出全自主的具有國際領(lǐng)先水平的新一代‘天河三號’E級超級計算機(jī)。”

記者了解到，天津超算中心將依托“天河三號”構(gòu)建超級計算與云計算和大數(shù)據(jù)深度融合的高性能計算服務(wù)平臺，將在長效高分辨率氣候氣象預(yù)報、大規(guī)模航空航天數(shù)值風(fēng)洞、地震地質(zhì)研究和油氣能源勘探、腦科學(xué)與基因工程等生命科學(xué)研究等超大規(guī)模計算與模擬，以及涉及國計民生、信息安全的政務(wù)數(shù)據(jù)、醫(yī)療衛(wèi)生、基因健康、地理、海洋等大數(shù)據(jù)分析處理領(lǐng)域發(fā)揮強(qiáng)大支撐和平臺作用。