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1 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 工 作 简 报 2016 年 第 4 期 ( 总 第 4 期 ) 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 办 公 室 编 印 2016 年 7 月 4 日 目 录 超 算 中 心 工 作 情 况 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 德 国 发 布 情 况...2 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 国 内 新 闻 发 布 活 动 暨 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 运 行 启 动 仪 式...2 中 心 近 期 技 术 研 发 工 作 进 展 情 况...3 中 心 近 期 应 用 工 作 进 展 情 况...5 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 第 三 次 全 体 员 工 大 会...6 超 算 中 心 接 待 活 动 ( 附 表 )...7 超 级 计 算 机 新 闻 央 视 新 闻 联 播 : 我 国 产 芯 片 超 级 计 算 机 首 获 世 界 冠 军...8 我 国 超 算 三 项 应 用 入 围 国 际 最 高 奖...9 1

2 超 算 中 心 工 作 情 况 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 德 国 发 布 情 况 2016 年 6 月 20 日, 世 界 超 级 计 算 机 TOP500 组 织 在 德 国 法 兰 克 福 发 布 第 47 届 世 界 超 级 计 算 机 500 强 在 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 运 营 的 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 系 统 勇 夺 冠 军, 成 为 世 界 上 首 台 运 行 速 度 超 过 十 亿 亿 次 的 超 级 计 算 机 神 威 太 湖 之 光 是 由 国 家 并 行 计 算 机 工 程 中 心 研 制 成 功 的, 全 面 采 用 国 产 众 核 处 理 器 和 操 作 系 统, 是 软 硬 件 完 全 国 产 化 的 超 级 计 算 机 它 的 峰 值 计 算 速 度 达 每 秒 亿 亿 次, 持 续 计 算 速 度 每 秒 9.3 亿 亿 次, 性 能 功 耗 比 为 每 瓦 亿 次, 三 项 关 键 指 标 均 排 名 世 界 第 一 该 计 算 机 的 应 用 能 力 同 样 达 到 了 世 界 领 先 水 平, 可 广 泛 应 用 于 航 空 航 天 生 物 医 药 气 候 模 拟 海 洋 环 境 研 究 等 多 个 领 域 目 前, 神 威 太 湖 之 光 的 三 个 应 用 课 题 已 成 功 入 围 世 界 超 级 计 算 应 用 领 域 的 诺 贝 尔 奖 -- 戈 登 贝 尔 奖, 这 是 中 国 应 用 课 题 的 首 次 入 围 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 国 内 新 闻 发 布 活 动 暨 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 运 行 启 动 仪 式 2016 年 6 月 20 日 下 午, 经 江 苏 省 政 府 同 意, 省 科 技 厅 联 合 无 锡 市 政 府 在 无 锡 举 行 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 新 闻 发 布 活 动 暨 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 运 行 启 动 仪 式 在 启 动 仪 式 上, 科 技 部 高 新 司 副 司 长 梅 建 平 宣 读 科 技 部 对 国 家 超 2

3 级 计 算 无 锡 中 心 批 复, 省 政 府 副 秘 书 长 王 志 忠 致 辞, 省 科 技 厅 副 厅 长 蒋 跃 建 主 持, 副 市 长 曹 佳 中 作 新 闻 发 布 科 技 部 原 部 长 徐 冠 华 为 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 授 牌, 省 委 常 委 无 锡 市 委 书 记 李 小 敏 等 领 导 启 动 了 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 作 为 又 一 个 落 户 无 锡 的 国 家 重 大 科 技 服 务 平 台, 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 将 与 清 华 大 学 强 强 联 合, 为 江 苏 建 设 具 有 全 球 影 响 力 的 产 业 科 技 创 新 中 心 和 具 有 国 际 竞 争 力 的 制 造 业 基 地 提 供 支 撑 中 心 近 期 技 术 研 发 工 作 进 展 情 况 为 推 进 超 算 中 心 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 更 好 的 应 用, 中 心 研 发 团 队 各 尽 其 职 加 强 紧 密 合 作, 近 期 技 术 研 发 工 作 取 得 了 一 些 标 志 性 的 进 展 : ( 一 ) 在 全 球 气 候 变 化 领 域, 廖 俊 峰 博 士 负 责 的 CESM 地 球 系 统 模 式 目 前 正 在 进 行 100 年 的 模 拟 实 验, 已 经 完 成 45 年 ( 二 ) 在 石 油 勘 探 领 域, 何 聪 辉 博 士 负 责 的 FWI 全 波 形 反 演 程 序 已 经 完 成 在 神 威 太 湖 之 光 上 的 主 核 并 行, 正 加 紧 进 行 从 核 并 行 优 化 工 作 该 方 法 主 要 用 于 反 演 地 质 结 构, 为 地 球 物 理 解 释 专 家 提 供 高 质 量 的 地 质 成 像, 以 便 确 定 石 油 和 天 然 气 在 地 下 的 具 体 位 置 ( 三 ) 在 深 度 学 习 领 域, 赵 文 来 方 佳 瑞 博 士 负 责 研 发 swdnn 深 度 学 习 支 持 软 件 包 swdnn 包 括 卷 积 层 组 件, 全 连 接 层 组 件, 激 活 函 数 等 搭 建 深 度 神 经 网 络 的 关 键 部 件 swdnn 采 用 汇 编 代 码 编 写, 充 分 发 挥 了 申 威 架 构 强 大 的 计 算 性 能, 在 双 精 度 卷 积 操 作 上 可 以 超 过 3

4 GPU 的 吞 吐 性 能 swdnn 为 研 发 基 于 神 威 超 级 计 算 机 的 大 规 模 并 行 深 度 学 习 网 络 奠 定 了 坚 实 的 基 础 其 未 来 可 以 应 用 于 无 人 机 无 人 车 人 工 智 能 等 领 域 ( 四 ) 在 区 域 海 洋 模 式 领 域, 倪 裕 芳 吴 琦 博 士 基 于 神 威 太 湖 之 光 系 统 移 植 优 化 了 区 域 海 洋 模 式 POM, 形 成 了 第 一 个 在 国 产 众 核 体 系 结 构 下 完 整 移 植 的 区 域 海 洋 模 式 swpom ( 五 ) 在 CFD 领 域, 超 算 中 心 任 虎 负 责 的 LBM 方 法 开 源 程 序 包 Palabos 的 异 构 并 行 开 发 取 得 了 阶 段 性 进 展 已 完 成 Palabos 典 型 接 口 的 C++ 到 C 改 写, 并 针 对 swacc 编 译 器 进 行 了 代 码 组 织 以 适 应 从 核 并 行 编 程 语 法 通 过 添 加 openacc 原 语, 改 写 后 的 典 型 接 口 核 心 段 加 速 最 高 达 到 了 24 倍 多, 总 体 有 望 突 破 10 倍 以 上 的 加 速 效 果 改 写 过 程 中 初 步 探 索 了 C++ 面 向 对 象 程 序 的 改 写 规 则, 为 探 索 通 用 的 改 写 框 架 提 供 了 必 要 的 素 材, 为 swacc 的 进 一 步 开 发 提 供 了 需 求 输 入 和 方 向 中 心 近 期 应 用 工 作 进 展 情 况 为 推 进 超 算 中 心 神 威 太 湖 之 光 计 算 机 系 统 更 好 的 应 用, 中 心 应 用 支 持 团 队 各 尽 其 职 紧 密 合 作, 近 期 应 用 支 持 工 作 取 得 了 一 些 标 志 性 的 进 展 : ( 一 ) 中 国 科 技 大 学 核 科 学 技 术 学 院 对 托 克 马 克 磁 约 束 核 聚 变 装 置 中 的 逃 逸 电 子 轨 迹 模 拟 程 序 在 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 上 进 行 了 整 机 规 模 试 算, 共 使 用 了 约 颗 计 算 核 心 对 同 等 数 量 的 4

5 粒 子 轨 迹 进 行 模 拟 这 是 同 类 程 序 首 次 完 成 对 千 万 以 上 规 模 粒 子 同 时 进 行 模 拟, 对 提 高 该 程 序 模 拟 精 度 推 动 我 国 可 控 核 聚 变 反 应 堆 的 研 究 具 有 重 要 意 义 ( 二 ) 北 京 师 范 大 学 全 球 变 化 与 地 球 系 统 科 学 研 究 院 CESM 地 球 系 统 模 式 3 公 里 分 辨 率 算 例 在 神 威 太 湖 之 光 高 性 能 计 算 平 台 上 运 行 成 功, 并 生 成 了 温 度 压 强 等 可 视 效 果 图 这 是 我 国 首 次 获 得 地 球 系 统 模 式 3 公 里 分 辨 率 算 例 的 模 拟 结 果, 显 著 提 高 了 地 球 系 统 模 式 的 精 确 度 并 行 度 以 及 可 扩 展 性 ( 三 ) 江 苏 大 学 理 学 院 Roberge-Weiss 粒 子 相 变 模 拟 程 序 : 正 在 利 用 asqtad 费 米 子 作 用 量 和 Symanzik improved 规 范 场 作 用 量 来 研 究 Roberge-Weiss 相 变 的 临 界 末 点 asqtad 费 米 子 作 用 量 和 Symanzik improved 规 范 场 作 用 量 能 把 误 差 减 小 到 a 的 4 次 方 和 a 的 2 次 方 的 量 级, 能 在 较 小 的 格 点 上 得 到 精 细 的 格 距 已 完 成 了 共 计 100 余 个 不 同 质 量 的 夸 克 算 例 的 模 拟 ( 四 ) 无 锡 飞 谱 电 子 信 息 技 术 有 限 公 司 电 磁 仿 真 软 件 在 神 威 太 湖 之 光 系 统 上 的 移 植 : 已 完 成 了 软 件 核 心 计 算 部 分 第 三 方 依 赖 库 程 序 前 后 台 数 据 接 口 的 移 植 部 署 工 作 目 前 可 通 过 前 台 用 户 图 形 界 面 提 供 初 值 和 建 模, 后 台 程 序 在 神 威 太 湖 之 光 高 性 能 计 算 机 上 完 成 几 何 运 算 后 处 理 计 算 密 集 过 程, 充 分 发 挥 高 性 能 计 算 机 强 大 的 计 算 能 力, 为 众 多 企 业 提 供 工 业 设 计 和 仿 真 分 析 服 务 ( 五 ) 深 圳 先 进 技 术 研 究 院 进 展 情 况 : 中 国 科 学 院 深 圳 先 进 技 术 研 究 院 数 字 所 工 程 与 科 学 计 算 研 究 室 团 队 成 员 参 与 了 多 项 与 超 级 计 5

6 算 机 相 关 的 科 研 工 作 团 队 针 对 神 威 太 湖 之 光 全 新 的 计 算 核 心 架 构 特 点, 对 飞 机 高 速 列 车 流 场 分 析 城 市 污 染 扩 散 脑 血 流 模 拟 等 一 系 列 在 研 应 用 课 题 的 算 法 和 软 件 进 行 了 性 能 测 试 和 调 试 工 作 目 前, 团 队 开 发 的 算 法 及 软 件 已 成 功 在 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机 上 部 署, 实 现 了 100 万 核 的 并 行 可 扩 展 性, 可 对 上 述 大 规 模 计 算 密 集 型 应 用 问 题 进 行 高 效 率 高 精 度 及 高 时 效 性 模 拟 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 第 三 次 全 体 员 工 会 议 2016 年 6 月 29 日 下 午, 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 第 三 次 全 体 员 工 会 议 在 中 心 一 楼 会 议 室 举 行 会 议 由 超 算 中 心 主 任 杨 广 文 主 持, 中 心 全 体 员 工 参 加 了 本 次 会 议 会 议 开 始, 杨 广 文 主 任 首 先 祝 贺 6 月 20 日 神 威 太 湖 之 光 新 闻 发 布 会 圆 满 成 功, 并 对 各 位 中 心 员 工 为 新 闻 发 布 会 作 出 的 努 力 工 作 表 达 了 衷 心 的 感 谢 中 心 副 主 任 付 昊 桓 向 全 体 员 工 介 绍 了 神 威 太 湖 之 光 德 国 发 布 会 过 程 及 细 节, 并 分 享 了 此 次 赴 德 国 发 布 会 的 感 受 会 议 最 后, 杨 广 文 就 超 算 中 心 下 一 阶 段 的 工 作 安 排 进 行 了 简 单 阐 述, 让 大 家 更 加 了 解 中 心 的 规 划 与 发 展 情 况, 希 望 全 体 员 工 共 同 努 力 团 结 协 作, 把 超 算 中 心 建 设 好, 做 到 好 用 用 好 6

7 超 算 中 心 接 待 活 动 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 ( 筹 ) 接 待 参 观 调 研 单 位 列 表 时 间 参 观 调 研 单 位 人 员 2016 年 6 月 2 日 无 锡 市 政 协 副 主 席 蔡 捷 敏 一 行 五 人 2016 年 6 月 22 日 江 苏 省 知 识 产 权 局 副 局 长 张 春 平 一 行 六 人 2016 年 6 月 23 日 军 委 发 展 部 综 合 计 划 局 研 究 员 一 行 六 人 2016 年 6 月 27 日 江 南 大 学 生 物 工 程 学 院 师 生 一 行 三 十 人 2016 年 6 月 28 日 江 西 省 工 信 委 匡 兵 处 长 一 行 八 人 2016 年 7 月 1 日 甘 肃 省 人 大 常 委 会 科 教 文 卫 委 员 会 刘 士 华 副 主 任 一 行 六 人 2016 年 7 月 1 日 无 锡 市 海 关 一 行 二 十 人 2016 年 7 月 5 日 江 苏 省 省 委 书 记 李 强 一 行 2016 年 7 月 6 日 国 家 工 信 部 一 行 二 十 人 7

8 超 级 计 算 机 新 闻 央 视 新 闻 联 播 : 我 国 产 芯 片 超 级 计 算 机 首 获 世 界 冠 军 今 天, 国 际 高 性 能 计 算 权 威 组 织 TOP500, 宣 布 了 新 一 期 全 球 超 级 计 算 机 500 强 榜 单 : 由 我 国 自 主 研 制 的 神 威 太 湖 之 光 超 级 计 算 机, 以 每 秒 亿 亿 次 的 峰 值 运 算 速 度 获 得 冠 军 TOP500 是 为 全 球 超 算 进 行 评 估 统 计 的 权 威 组 织, 从 1993 年 开 始, TOP500 协 会 对 高 性 能 计 算 机 进 行 基 准 测 试, 并 取 排 名 前 500 的 超 级 计 算 机 进 行 公 布 此 次 神 威 太 湖 之 光 获 得 冠 军, 是 我 国 完 全 自 主 研 制 和 生 产 的 超 级 计 算 机 首 次 获 得 世 界 冠 军 此 前, 人 类 超 级 计 算 机 的 最 快 运 算 速 度 纪 录 由 我 国 天 河 二 号 超 算 保 持, 为 每 秒 5.49 亿 亿 次, 而 此 次 神 威 太 湖 之 光 成 为 了 目 前 世 界 上 第 一 台 运 算 速 度 突 破 十 亿 亿 次 量 级 的 超 算 尤 其 它 采 用 的 全 国 产 申 威 处 理 器, 凭 借 更 协 调 的 优 化 布 局, 实 现 了 计 算 能 力 的 大 幅 增 长 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 副 主 任 付 昊 桓 : 我 们 国 家 计 划 已 经 制 定 了, 就 是 我 们 大 概 在 2020 年 左 右, 要 实 现 到 E 级 ( 计 算 ), 那 么 E 级 就 是 从 现 在 的 十 亿 亿 次, 再 到 百 亿 亿 次, 又 是 一 个 十 倍 的 跨 越 超 级 计 算 机 的 运 行 方 式, 是 同 时 调 用 大 量 的 处 理 器, 进 行 仿 真 演 算 和 数 值 模 拟, 来 完 成 普 通 计 算 机 无 法 完 成 的 工 作, 它 是 国 家 科 学 发 展 工 业 升 级 的 主 要 驱 动 力 无 论 是 宇 宙 起 源 生 命 起 源 等 未 知 领 域, 还 是 材 料 化 学 等 常 规 学 科, 对 高 性 能 计 算 都 有 着 广 泛 需 求 国 家 B63 计 划 高 性 能 计 算 重 大 项 目 总 体 组 组 长 钱 德 沛 : 高 铁 能 8

9 跑 得 快, 噪 声 很 小, 安 全, 这 些 都 是 在 计 算 机 要 模 拟 出 来 的 结 果, 所 以 计 算 机 实 际 上 在 整 个 这 个 传 统 产 业 的 改 型 改 造 升 级 上 有 不 可 替 代 的 作 用 我 国 超 级 计 算 机 的 研 制 从 上 世 纪 80 年 代 起 步, 到 今 天 经 过 30 多 年 的 发 展, 已 经 拥 有 曙 光 系 列 天 河 系 列 神 威 系 列 多 台 世 界 一 流 水 平 的 超 级 计 算 机 我 国 超 算 三 项 应 用 入 围 国 际 最 高 奖 (6 月 21 日 经 济 日 报 头 版 ) 据 新 华 社 南 京 6 月 20 日 电 ( 记 者 蒋 芳 蔡 玉 高 ) 记 者 20 日 从 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 获 悉, 基 于 全 球 最 快 超 级 计 算 机 神 威 太 湖 之 光 系 统 的 三 项 全 机 应 用 入 围 国 际 高 性 能 计 算 应 用 领 域 最 高 奖 戈 登 贝 尔 奖 20 日 德 国 法 兰 克 福 国 际 超 算 大 会 (ISC) 上 公 布 了 新 一 期 TOP500 榜 单, 国 家 863 计 划 重 点 项 目 国 家 并 行 计 算 机 工 程 技 术 研 究 中 心 研 制 的 神 威 太 湖 之 光 登 顶 该 份 榜 单 更 为 关 键 的 是, 神 威 太 湖 之 光 实 现 了 全 部 核 心 处 理 器 的 国 产 化 据 了 解, 被 称 作 超 算 应 用 领 域 诺 贝 尔 奖 的 戈 登 贝 尔 奖, 从 1987 年 建 立 以 来, 中 国 团 队 从 未 入 围 今 年, 基 于 神 威 太 湖 之 光 系 统 的 三 项 全 机 应 用 已 经 入 围, 占 全 部 入 围 数 量 一 半 三 项 应 用 分 别 为 中 科 院 软 件 所 与 清 华 大 学 北 师 大 合 作 的 全 球 大 气 非 静 力 云 分 辨 模 拟 ; 国 家 海 洋 局 海 洋 一 所 与 清 华 大 学 合 作 的 高 分 辨 率 海 浪 9

10 数 值 模 拟 ; 中 科 院 网 络 中 心 的 钛 合 金 微 结 构 演 化 相 场 模 拟 报 送 : 市 政 府 曹 佳 中 副 市 长 市 超 算 工 作 领 导 小 组 办 公 室 区 委 袁 飞 书 记 区 政 府 办 公 室 区 科 技 局 抄 报 : 开 发 区 各 书 记 主 任 签 发 : 国 家 超 级 计 算 无 锡 中 心 杨 广 文 共 印 40 份 10