近日，我国第一套单精度峰值超过每秒1000万亿次浮点运算的超级计算系统由明升中国app院过程工程研究所研制成功并投入使用。该系统针对众多行业和学科的应用需求，提炼了不同领域的共同特征，构建了多层次的并行算法和相应的计算机体系结构，是中科院长期积累、自主创新的重要成果，并得到了联想和曙光的支持和合作。

 

4月20日，中科院召开手机版发布会，介绍了这套超级计算系统建成的背景和意义。中科院副院长、项目领导小组组长李静海，中科院秘书长、项目领导小组副组长李志刚以及联想集团、曙光信息明升有限公司有关科研人员出席发布会，并介绍了系统的研制和应用情况。

 

专家表示，超级计算能力不仅体现了一个国家在app研究方面的实力，而且决定了工程技术和国家安全方面的竞争力，已成为各大国激烈竞争的科技制高点之一。在计算硬件技术迅速发展的同时，通用超级计算投资大、能耗高、算法开发滞后、实际效率低的问题日益突出；而针对各种特定算法设计的专用计算机研发成本高、无法成批生产、经济性差。这两方面的问题成为提升超级计算能力的瓶颈。

 

对此，中科院过程所长期探索。1984年开始多尺度方法及其计算模型的研究，1993年进一步开展离散化方法和算法的研究。在此过程中，逐步认识到多尺度结构和离散化是许多工程问题的共同特征，建立了适应不同问题的通用算法框架。2000年，根据此类算法良好的并行性和可扩展性，正式提出了多尺度离散化并行计算模式。2008年2月，过程所敏锐地抓住图形处理器（GPU）编程环境更新的机遇，借助GPU自主研制了基于该模式的单精度峰值120万亿次的计算系统。利用该系统，成功开展了多相流动直接数值模拟、材料和纳微系统微观模拟和生物大分子动态行为模拟等应用，证明了多尺度离散化并行计算模式的优势和前景，得到了国家有关部门的高度重视。

 

2009年，在国家重大科研装备研制项目的支持下，该系统又升级至峰值450万亿次，并新建了基于多种GPU的峰值150万亿次的单元系统；同时与联想集团和曙光公司分别联合研制了2套200万亿次的单元系统，于今年2月安装到位。3月，4套系统通过千兆以太网互联为多层次的体系结构，并解决了多种不同GPU联用的问题，建成了峰值速度超过1000万亿次的超级计算系统。

 

据了解，在日前举行的项目评估会上，专家组高度评价了该系统的重要意义，认为它提炼了众多应用领域的计算问题的共性算法特征，提出了具有一定普遍意义的多尺度离散模拟方法，通过算法、软件和硬件结构密切结合的创新设计，提升实际问题的求解能力，并显著降低成本与能耗，实践了一种富有特色的超级计算模式。

 

中科院过程所研究员、项目负责人葛蔚介绍说，由于应用需求迫切，该系统研制期间就开始承担国家重大专项、国家科技支撑计划、国家自然app基金重大基金和多家大型企业的计算任务，涉及化工、冶金、石油、矿产、动力等多个明升和物理、明升手机、材料、生物等多个学科，展示了广阔的应用前景。

 

承担系统研发的有关负责人表示，该系统是中科院过程所与联想集团、曙光公司等单位协同攻关的结果，体现了中科院在高性能计算的研究、开发和系统集成方面的整体实力。两家企业也分别形成了新一代高效能低成本超级计算产品系列，为研发成果的推广应用打下了良好基础。该系统的成功表明，从应用出发、另辟蹊径，通过多学科、多领域的交叉合作实现问题、算法和硬件结构的一致性，以提高计算的效率和经济性，是我国在现有条件下赶超世界超级计算前沿水平的可行途径，也将是超级计算发展的重要方向。

 

《app时报》 (2009-4-21 A1 明升要闻)