超級(jí)計(jì)算機(jī)課件

超級(jí)計(jì)算機(jī)

supercomputer課題內(nèi)容什么是超級(jí)計(jì)算機(jī)超級(jí)計(jì)算機(jī)的用途超級(jí)計(jì)算機(jī)的最新情況歷年超級(jí)計(jì)算機(jī)排名一些超級(jí)計(jì)算機(jī)的介紹2023/6/9什么是超級(jí)計(jì)算機(jī)2023/6/9

超級(jí)計(jì)算機(jī)是能夠執(zhí)行一般個(gè)人電腦無法處理的大資料量與高速運(yùn)算的電腦。其基本組成組件與個(gè)人電腦的概念無太大差異，但規(guī)格與性能則強(qiáng)大許多，是一種超大型電子計(jì)算機(jī)。具有很強(qiáng)的計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的能力，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè)備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度大都可以達(dá)到每秒一太(Trillion,萬億)次以上。超級(jí)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲(chǔ)容量最大的一類計(jì)算機(jī)，多用于國家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)研究，是一個(gè)國家科研實(shí)力的體現(xiàn)，它對國家安全，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有舉足輕重的意義。是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。2023/6/9超級(jí)計(jì)算機(jī)的用途2023/6/91.氣候預(yù)測：借助超級(jí)計(jì)算機(jī)預(yù)測氣候變化，從而減輕氣候變化給人類帶來的破壞。2.交通業(yè)：認(rèn)識(shí)和改進(jìn)汽車、飛機(jī)或輪船等交通工具的空氣流體動(dòng)力學(xué)、燃料消耗、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防撞性，并幫助提高乘坐者舒適度、減少噪音等，所有這些都具有潛在的經(jīng)濟(jì)和安全收益。3.生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)：幫助尋找疾病治療的革命性方法。4.社會(huì)健康與安全：比如，污染、災(zāi)難規(guī)劃。5.地震：對地震的模擬能幫助人類探索地震預(yù)測方法，從而減輕與地震相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。6.地球物理探測和地球科學(xué)：比如石油的勘測問題，這類問題具有潛在和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。7.天體物理學(xué)：模擬時(shí)間進(jìn)程并加速這種模擬的進(jìn)程，從而對天體的演變進(jìn)行建模和理論試驗(yàn)。8.材料科學(xué)與計(jì)算納米技術(shù)：對物質(zhì)和能量的模擬。9.人類／組織系統(tǒng)研究：比如對大量人口的行為進(jìn)行模擬。10.模擬核試驗(yàn)：借助于超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大而且快速的運(yùn)算能力，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施的亞臨界核試驗(yàn)，與真正核試爆的效果是相同的。2023/6/9超級(jí)計(jì)算機(jī)的最新情況2023/6/9

超級(jí)計(jì)算機(jī)是一國科研實(shí)力的體現(xiàn)，功耗更低、性能更優(yōu)、體積更小的超級(jí)計(jì)算機(jī)，已經(jīng)成為全球競爭越來越激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。2016年6月份第47屆全球頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單新鮮出爐，中國繼續(xù)穩(wěn)坐頭把交椅，不過一款新的系統(tǒng)完全采用中國設(shè)計(jì)和制造的處理器研制而成。神威太湖之光是新的全球第一快系統(tǒng)，LINPACK基準(zhǔn)測試測得其運(yùn)行速度達(dá)到每秒93千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算（93petaflop/s）。最新這份名單標(biāo)志著自TOP500首次發(fā)布以來美國第一次并非擁有數(shù)量最多的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于過去幾年登記安裝的工業(yè)和研究超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)量激增，中國以167個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)跑全球，美國以165個(gè)系統(tǒng)退居次席。由于霸占前兩名，中國還引領(lǐng)性能這個(gè)類別。2023/6/9歷年超級(jí)計(jì)算機(jī)的排名2023/6/920151、“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)2、“泰坦”超級(jí)計(jì)算機(jī)3、美國勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的“紅杉”，4、日本理化研究所的“京”。5、美國阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的“米拉”超級(jí)計(jì)算機(jī)6、瑞士國家超級(jí)計(jì)算中心的PizDaint7、阿樸杜拉國王科技大學(xué)的ShaheenII8、美國德克薩斯高級(jí)計(jì)算中心的Stampede9、德國尤利希研究中心的JUQUEEN10、美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的Vulcan20161、神威太湖之光

2、天河二號(hào)3、美國能源部泰坦4、美國勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的“紅杉”5、日本理化研究所的“京”6、美國阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室的“米拉”超級(jí)計(jì)算機(jī)7、美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的Trinity8、瑞士國家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心的代恩特峰9、德國斯圖加特大學(xué)的Hazelhen10、阿樸杜拉國王科技大學(xué)的ShaheenII根據(jù)超級(jí)計(jì)算機(jī)的排名情況，我們來介紹幾臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)2023/6/92023/6/9“天河二號(hào)”是由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2014年11月17日公布的全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，中國“天河二號(hào)”以比第二名美國“泰坦”快近一倍的速度連續(xù)第四次獲得冠軍。它有五大特點(diǎn)：一是高性能，峰值速度和持續(xù)速度都創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄；二是低能耗，能效比為每瓦特19億次，達(dá)到了世界先進(jìn)水平；三是應(yīng)用廣，主打科學(xué)工程計(jì)算，兼顧了云計(jì)算；四是易使用，創(chuàng)新發(fā)展了異構(gòu)融合體系結(jié)構(gòu)，提高了軟件兼容性和易編程性；五是性價(jià)比高。“天河二號(hào)”的系統(tǒng)存儲(chǔ)總?cè)萘肯喈?dāng)于600億冊每冊10萬字的圖書。假設(shè)每人每秒鐘進(jìn)行一次運(yùn)算，“天河二號(hào)”運(yùn)算一小時(shí)，相當(dāng)于13億人同時(shí)用計(jì)算器算上1000年。

“神威·太湖之光”是國內(nèi)第一臺(tái)全部采用國產(chǎn)處理器構(gòu)建的世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)

按照評估，“天河”系列的國產(chǎn)化程度是70%左右，濟(jì)南超算中心的“神威藍(lán)光”超級(jí)計(jì)算機(jī)能達(dá)到85%以上，“神威·太湖之光”的處理器則是全國產(chǎn)的。

“神威·太湖之光”的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒93.01千萬億次，其運(yùn)算速度為此前3年處在該榜單首位的另一中國超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（天河二號(hào)）的兩倍以上，大約是目前排名第三的美國領(lǐng)先超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的五倍。它一分鐘的計(jì)算能力，相當(dāng)于全球70億人同時(shí)用計(jì)算器不間斷計(jì)算32年。

2023/6/9依托“神威·太湖之光”，以清華大學(xué)為主體的科研團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了百萬核規(guī)模的全球10公里高分辨率地球系統(tǒng)數(shù)值模擬，這一成果將全面提高我國應(yīng)對極端氣候和自然災(zāi)害的減災(zāi)防災(zāi)能力；2023/6/9泰坦是一臺(tái)由克雷公司承建的超級(jí)電腦，置放于美國能源部下屬的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室中，供各項(xiàng)科學(xué)研究項(xiàng)目使用。泰坦是由原來也置放于橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的美洲虎經(jīng)過多次升級(jí)改裝而成。泰坦也是世界上第一臺(tái)以通用圖形處理器為主要數(shù)據(jù)處理單元的超級(jí)電腦，2012年11月至2013年6月是世界上最快的超級(jí)電腦泰坦”占地面積與標(biāo)準(zhǔn)籃球