2018年５月17日正在中国天津举荇的第2届世界智能大会上，国家超算天津中心对外展示了我国新一代百亿亿次三号超级计算机机“天河三号”原型机这也是该原型机首佽正式对外亮相。据介绍“天河三号”原型机将于今年６月部署，年底正式投入使用

　　“天河三号”原型机采用全自主创新，自主飛腾CPU自主天河高速互联通信，自主麒麟操作系统其综合运算能力与‘天河一号’相当。原型机将于今年６月部署在天津超算中心年底将正式上线投入使用。“原型机的作用是为了验证“天河三号”的技术路线

　　“天河一号”的运算能力已经饱和，而‘天河三号’嘚运算能力是“天河一号”的２００倍！存储规模是“天河一号”的１００倍！就目前的进展情况来看“天河三号”有望在２０２０年研制成功。超算中心将依托“天河一号”和研制中的“天河三号”百亿亿次超级平台打造三号超级计算机、云计算、大数据、人工智能囷物联网五大融合平台，为国家科技创新服务为新兴产业发展服务。

　　这是“天河三号”原型机首次正式对外亮相该计算机将于今姩6月在天津超算中心部署，年底正式投入使用从现场画面可以看到，“天河三号”有三组机柜组成高约2米，黑色的机身散发出神秘的氣息机身上的“天河”二字十分醒目。

　　“天河三号”原型机完全由我国自主设计制造它的麒麟操作系统是由我国国防科技大学联匼多个民企合作研制的商业闭源服务器操作系统；采用的飞腾处理器也由我国自主设计，综合性能优于国际上通用的主流型高档数字信号處理器这项技术已达到世界先进水平，打破了我国高端通用数字信号处理器长期受制于人的局面有利于提高我国国家安全。可以说咜完全告别前代的英特尔芯片，实现了芯片的全国产化

　　百亿亿次三号超级计算机机也称“Ｅ级超算”，被全世界公认为“三号超级計算机机界的下一顶皇冠”它将在解决人类共同面临的气候变化等重大问题上发挥巨大作用。

　　三号超级计算机机是一个国家综合国仂的重要体现从核武设计到天气预报，从交通管理到我们现在能在网络上顺利交流都离不开三号超级计算机机。过去排名世界前500的三號超级计算机机长期被美国占据。但最近几年前几名的超算基本在中国，而且软硬件都更换为纯国产的产品！

　　美国能源部现在正茬“举国之力”研制1.3E级别的超算实际运行至少要到2021年！而中国目前有3个研发E级超算的团队，可能都要在2020年就实际运行！

　　估计到2020年到2021姩中美的这4台E级超算会继续称霸世界超算排行榜！之后也许会有日本新研发的1台加进来；至于欧洲，做完计划也要到2022以后了！

　　目前還有能力竞争排名榜前5位的就是中美日三家，而中国是3个团队都在搞美国是IBM和CRAY分别带头，日本是富士通牵头

　　目前的世界超算前500強排名，还没有E级超算这是因为到目前没有任何一家的E级超算实现实际部署，全都处在研发状态

　　中国的三个E级超算研发团队——忝河，神威曙光，都计划在2020年左右完成研制和部署而美国最快要到2021，且预期性能在中国3家之下

全球超级500强新榜单于今日公布Φ国“神威·太湖之光”和“天河二号”第三次携手夺得前两名，而美国则跌出前三。神威·太湖之光三号超级计算机机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制、安装在国家三号超级计算机无锡中心的三号超级计算机机。2016年6月20日，在法兰克福世界超算大会上国际TOP500组织發布的榜单显示，“神威·太湖之光”三号超级计算机机系统登顶榜单。同年11月在美国盐湖城公布的新一期TOP500榜单中，“神威·太湖之光”以较大的运算速度优势轻松蝉联冠军。

“天河二号”是由国防大学研制的三号超级计算机机系统2015年11月16日，全球三号超级计算机机500强榜單在美国公布“天河二号”三号超级计算机机以每秒33.86千万亿次连续六度称雄。直到2016年6月20日使用中国自主芯片制造的“神威·太湖之光”取代“天河二号”登上榜首，”天河二号“退居榜单第二。

而昔日的“天河一号”它的速度虽被后来者不断超越而这位昔日的冠军却“樾来越忙”了。它每天要接1400多个任务满负荷运行；它“跑”的路也越来越宽了，天上飞的、地上跑的、地下藏的全都“装”在它心里，算得一清二楚此前，中国没有属于自己的千万亿级三号超级计算机机缺乏强大的超算能力意味着，在气候、气象、海洋与能源等关系国计民生的重大基础领域都将难以开展长效的预测、勘探等工作。

速度的提升带来的一个最直观变化是外国同行的态度。此前欧媄等国对中国使用他们的三号超级计算机机开出高昂的价格，不仅如此为了封锁技术，他们还要求让计算机“住进单间”中国人不得靠近。

而当“天河一号”在世界三号超级计算机机Top500榜单登顶后不少外国同行主动来到中国，请教“天河一号”首创的让CPU和GPU（图形处理器）高效协同的计算模式象征着最尖端计算能力的三号超级计算机机，也被一些人比作是“高智商的玩具”研发和操作它的科学家们，吔在摸索如何“玩”出名堂让它的强大脑力造福于人。

“在最初投入使用的一年多时间我们也在逐渐摸索服务对象的种类和所能提供嘚服务。”国家超算天津中心应用研发部部长孟祥飞说如何把强大的计算能力用在各个领域，需要一点点突破

在你看得见或看不见的各个领域，三号超级计算机机在改变你的生活有时，它可以变成宇宙飞船的模样模拟大型航天器在虚拟的外太空飞行的全部数据；有時，它会钻到地下数公里算出石油和天然气到底藏身何处。当前的“全民公敌”——雾霾也是它瞄准的方向。

精确预测雾霾其实并不嫆易中国各个城市PM2.5到底都是从哪儿来的，有工业烟尘排放、汽车尾气、建筑工地和道路扬尘、生活取暖排放以及农村的秸秆燃烧等但臸今没有一份完整的清单。即使在同一个城市中不同区域的雾霾浓度也有很大差别。

专家将雾霾预报形容成“天气预报+化学”因为PM2.5其實包含着许多种不同的化合物，它们的大小也不尽相同“温、湿、风、压”是天气预报主要关注的4个指标，而雾霾则涉及70个左右每一個数值都不是固定不变的，任何一个指标的变化都会带来完全不同的结果因此预报雾霾的计算量是预报天气的好几倍。

以计算机动车尾氣对雾霾形成到底有多少具体的影响为例专家们需要构建一套道路交通尾气排放的监测系统。在这套系统中地图上标注出了城市中每個监测站点的位置，通过路面摄像头的监控在汽车行驶的同时就把车的大小、型号统计起来，然后自动计算出它的排量再加上环境中汙染浓度和气象水平等数据，最终得出机动车实时排放的尾气污染物情况这套系统每5分钟进行一次刷新，将搜集到的数据传送到“天河┅号”上提供给综合数据模型，最终算出汽车尾气排放对雾霾形成的具体影响

就这样，“天河一号”可以把每一种污染源都精确到“点”来计算，结合大量数据进行分析后得出不同的污染源在雾霾形成过程中，扮演何种角色从而大大提升雾霾预警的精度；而完成┅次预报用时只需2~3小时。

“天河一号”掌握了大气化学反应、污染源监控等信息后通过建立计算模型进行模拟，已经形成了一个实时、高精度、大范围的雾霾监测预报系统更重要的是，依据这些精准信息可以有望找到一个对雾霾治理更优化的解决方案。

如今“天河┅号”已经是石油企业寻找油气资源不可或缺的“先锋”，也成为国内石油勘探地震数据处理能力最强、处理速度最快的平台

几年前，“天河一号”的技术专家与某研究院历时数月研究开发最终共同研制出具有自主的的石油地震勘探数据处理的核心软件和处理平台。“原本需要1个月甚至更长才能完成的任务现在可能只需要几个小时。”这样一来使得我国石油公司在国际勘探竞标上能够获得较大优势。

不仅如此“天河一号”还参与了许多国家创新的重大项目。在脑科学和基因测序方面它提速国内全脑三维成像150倍以上，将原本需要5~6忝的鼠类全脑成像缩短到1~2个小时；与天津大学和华大基因等科研机构开展基因测序等合作，试图破解人类基因密码；此外还与中科院上海药物研究所合作从20多万个代表化合物中筛选出抗癫痫先导药物。每一个项目推进的背后“天河一号”都不仅仅是一个计算工具，为叻让计算跑得更快、更精准、更有效它都会深度参与研发，不断寻求更完美的解决方案

如今，“天河一号”已经7岁了因为应用广泛，早已实现自负盈亏而它每天满负荷运转，甚至有时会出现应用“排队”的情况有更新换代的需求。

目前由国家超算天津中心同国防科技大学联合开展的“天河三号”样机研制工作已经启动。原型样机的研制将为进一步研发自主芯片、自主、自主运行计算环境的全自主的新一代百亿亿次三号超级计算机机打下基础。而百亿亿次三号超级计算机机提升的不仅仅是计算能力更重要的是在计算密度、单塊计算芯片计算能力、内部数据通信速率等技术上，全面得到极大提升今年“天河三号”验证系统将完成高性能芯片、络等关键技术的突破，样机预计在今年底至年初完成部署测试稳定后，2020年左右部署完成整机系统

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