神威E级原型机
神威E级原型机（英语：Sunway exascale prototype system, SEPS[2]，其中的“E级”（英语：Exascale）指“每秒可进行百亿亿次浮点运算超级计算机”）是中国国家并行计算机工程技术研究中心制造的一台超级计算机，被用于探索实现E级系统的可能技术路线和手段[3]。该计算机位于山东省济南市的国家超级计算济南中心，于2016年6月开始建设[4]，2018年8月5日完成部署、正式启用[5]。
| 启用时间 | 2018年8月5日 |
|---|---|
| 作业管理者 | 国家超级计算济南中心 |
| 置放地点 | 中国山东省济南市 |
| 最大消耗功率 | 290KW |
| 作业系统 | 神威睿思 |
| 容积、占地面积 | 单个机柜 |
| 运算速率 | 3.13PFlops（峰值） 2.556PFlops（持续性能） |
| 造价 | 6000万元人民币[1] |
| 排名 | 中国HPC TOP100: 21, 2023年 |
| 用途 | 技术路线验证、科学研究 |
| 官方网站 | https://www.nsccjn.cn/shenwei_elevel |
系统硬件
神威E级原型机包含1024个中国自主研发的申威SW26010+ 异构众核架构处理器，单个处理器片上包含260个核心（包括4个运算控制核心和256个运算核心），共计266240个核心[6]。该型号处理器为此前神威·太湖之光所采用的申威SW26010的改进型，整体同样采用自有的申威指令集，处理器运行频率为1.5GHz。每两片处理器连接到同一个网络接口芯片，构成一个运算节点，单节点性能可达6.12TFlops。
通信方面，神威E级原型机使用了新开发的网络接口芯片和路由器芯片[7]。为了实现E级计算机所需的网络规模，原型机采用了与神威·太湖之光不同的互连方式，通过改良的胖树拓扑结构和新设计的消息引擎，将通信性能提升到了神威·太湖之光的4倍[8]。
除处理器和网络系统之外，原型机的存储系统也全部使用了中国自主设计制造的芯片[5]，整体存储架构与神威·太湖之光类似[9]。
系统性能
神威E级原型机的峰值运算能力达到了3.13PFlops，持续性能为2.556PFlops，Linpack效率81.5%，在建成时性能位列中国高性能计算机TOP100第4位，世界超算排行榜TOP500第75位[10]，目前（2023年）位居中国高性能计算机TOP100第51位[6]。系统性能功耗比为11.3GFlops/W，总功耗为290KW[11]，较此前的神威·蓝光计算机下降了75%[12]。
应用
神威E级原型机的应用领域包括海洋、医药、材料、气象、化学、工业、教学、生态、航天等多个方面。原型机2018年建成时，即部署了12个领域的35项重大计算任务。其中22项应用具备扩展到E级规模的能力，6项应用曾成功入围戈登贝尔奖[5]。
参见
参考文献
- ^ “神威E级原型机”研制成功 济南有望摘超算界下一顶皇冠. 大公报. 2018-08-06 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）.
- ^ He, Xiaobin; Chen, Xin; Guo, Heng; Liu, Xin; Chen, Dexun; Yang, Yuling; Gao, Jie; Feng, Yunlong; Chen, Longde; Diao, Xiaona; Chen, Zuoning. Scalability and efficiency challenges for the exascale supercomputing system: practice of a parallel supporting environment on the Sunway exascale prototype system. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2023-01-01, 24 (1). ISSN 2095-9230. doi:10.1631/FITEE.2200412 （英语）.
- ^ “高性能计算”重点专项2016年度重点研究任务已经完成部署. 科技部. 2016-09-23 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）.
- ^ 神威E级原型机：我国下一代超算原型机在济南开工建设. 人民网. 2017-06-23 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 国家超级计算济南中心神威E级原型机落成启用. 山东省计算中心. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）.
- ^ 6.0 6.1 2023年中国高性能计算机性能TOP100排行榜详细信息. hpc100.cn. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-07-15）.
- ^ Lu, Yutong. Paving the way for China exascale computing. CCF Transactions on High Performance Computing. 2019-08-01, 1 (2). ISSN 2524-4930. doi:10.1007/s42514-019-00010-y （英语）.
- ^ 高剑刚; 卢宏生; 何王全; 任秀江; 陈淑平; 斯添浩; 周舟; 胡舒凯; 于康; 魏迪. 神威E级原型机互连网络和消息机制 (PDF). 计算机学报. 2021-01-15, 44 (01): 222-234 [2024-06-04]. （原始内容存档 (PDF)于2024-09-21）.
- ^ Wei, Jia; Chen, Mo; Wang, Longxiang; Ren, Pei; Lei, Yujia; Qu, Yuqi; Jiang, Qiyu; Dong, Xiaoshe; Wu, Weiguo; Wang, Qiang; Zhang, Kaili. Status, challenges and trends of data-intensive supercomputing. CCF Transactions on High Performance Computing. 2022-06-01, 4 (2). ISSN 2524-4930. doi:10.1007/s42514-022-00109-9 （英语）.
- ^ 神威E级原型系统 - 济南超级计算技术研究院. www.jnist.cn. [2024-06-03]. （原始内容存档于2023-12-17）.
- ^ 神威E级原型机 - 国家超级计算济南中心. 国家超级计算济南中心. [2024-06-03]. （原始内容存档于2023-12-17）.
- ^ “天河三号”后，神威E级超算原型机在济南正式部署启用. 观察者网. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）.
| 中华人民共和国国家超级计算中心 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 序号 | 国家超级计算中心 | 地点 | 启用时间 | 部署机型 | 共建单位 |
| 1 | 国家超级计算天津中心 | 天津市 | 2009年10月 | 天河一号、天河三号原型机 | 国防科技大学 · 滨海新区政府 · 天津经济技术开发区管委会 |
| 2 | 国家超级计算深圳中心 | 广东省深圳市 | 2009年 | 曙光星云 | 中科院计算所 · 中科曙光 · 深圳市政府 |
| 3 | 国家超级计算长沙中心 | 湖南省长沙市 | 2011年 | 天河一号 | 国防科技大学 · 湖南大学 · 湖南省政府 |
| 4 | 国家超级计算济南中心 | 山东省济南市 | 2011年10月 | 神威蓝光、神威E级原型机 | 山东省科学院 · 山东省计算中心 |
| 5 | 国家超级计算广州中心 | 广东省广州市 | 2013年 | 天河二号、天河星逸 | 国防科技大学 · 中山大学 · 广州市政府 · 广东省政府 |
| 6 | 国家超级计算无锡中心 | 江苏省无锡市 | 2016年6月 | 神威·太湖之光 | 科技部 · 无锡市政府 · 江苏省政府 |
| 7 | 国家超级计算郑州中心 | 河南省郑州市 | 2020年11月 | 嵩山 | 郑州大学 |
| 8 | 国家超级计算昆山中心 | 江苏省昆山市 | 2020年11月 | 昆仑 | 未知 |
| 9 | 崂山实验室（青岛国实）超算中心？ | 山东省青岛市 | 神威·海洋之光 | 崂山实验室 · 青岛国实 | |
| 10 | 国家超级计算成都中心 | 四川省成都市 | 2021年6月 | 未知，疑为曙光硅立方 | 未知 |
| 11 | 国家超级计算西安中心 | 陕西省西安市 | 2022年7月 | 秦岭 | 未知 |
| 12 | 国家超级计算太原中心 | 山西省太原市 | 2022年4月 | 太行一号 | 山西云时代公司 · 山西大学 |
| 13 | 中新（重庆）国际超算中心？ | 重庆市 | 重庆移动 · 无锡中心 · 新加坡MGN · 新加坡Archanan · 寰球超算（重庆） | ||
| 14 | “乌镇之光”超算中心 浙江（长三角）新一代全功能智能超算中心 |
浙江省桐乡市 | 2022年5月 | ||