天河一號千萬億次超級計算機系統 何書遠攝

“天河一號”新聞發布會現場。新華社記者王玉山攝

新華網長沙１０月２９日電（記者白瑞雪、喻菲、王玉山）中國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”誕生之際，計算機專家對這臺全方位的結構、特點與功能進行了全方位解讀。

峰值性能１２０６萬億次是質的飛躍

２００８年９月下線的中國第一臺超百萬億次超級計算機“曙光５０００Ａ”，運算峰值速度為每秒２３０萬億次。一年后，隨著“天河一號”研制成功，中國高性能計算機的峰值性能提升到了每秒１２０６萬億次。

這個數字意味著，“天河一號”計算一天，一臺配置Ｉｎｔｅｌ　雙核ＣＰＵ、主頻為２．５ＧＨｚ的微機需要計算１６０年。就共享存儲總容量而言，“天河一號”的存儲量相當于４個藏書量為２７００萬冊的國家圖書館。

“我聽到‘天河一號’研制成功的消息時很震驚，我們原來預計千萬億次的計算機要到２０１０年底才在中國出現。”中國科學院軟件所研究員張云泉說，“這是我國高性能計算機發展史上新的里程碑。”

高性能計算機又稱巨型計算機或超級計算機。在超級計算機不斷提高運算速度的過程中，千萬億次是一個難以逾越的“瓶頸”。

美國早在上個世紀９０年代就提出了做千萬億次巨型計算機的目標，直到２００７年才實現。截至２００９年６月，世界上僅有３臺千萬億次的計算機。

“國際計算機界認為，從百萬億次提升到千萬億次是一個質的變化，不可能通過單純擴大規模來實現，而是需要體系結構上的改變。”國防科技大學教授竇文華說，“天河一號”采用了全新的多陣列可配置協同并行的體系結構，從而實現了系統性能的提升。

竇文華認為，這種體系結構具備構建下一個量級即萬萬億次計算機的能力，將會成為下一代高新計算機的主流結構。

千萬億次計算機的出現，為中國高科技計劃的實施提供了一個更為廣闊的平臺。

“某些領域的現實需求，已經超出了目前巨型機的能力。”竇文華說，氣候預報、環境控制、飛行器設計、系統生物學等領域都需要千萬億次甚至更高性能的計算機。因此，“天河一號”投入使用后，必將推動科學研究的速度。