近日，由國防科技大學牽頭研制，運算速度預計可達“天河二號”10倍以上的“天河三號E級原型機系統(tǒng)”已在國家超級計算天津中心完成研制部署，并于22日順利通過項目課題驗收，將逐步進入開放應用階段。“天河三號E級原型機系統(tǒng)”的部署完成并順利通過驗收，預示著中國E級計算機將很快進入實質性研發(fā)階段。

新一代百億億次超級計算機的研制計劃是國際高端信息技術創(chuàng)新和競爭的前沿。美國和日本均已提出E級超級計算機的研制計劃，擬在2020年或之后完成研制。而我國的百億億次超級計算機的研制計劃也早已提上日程。2016年，國防科技大學和國家超級計算天津中心等團隊合作承擔了科技部支持的重點研發(fā)計劃——“天河三號E級原型機系統(tǒng)”研制項目。在原型樣機系統(tǒng)基礎上，“天河三號”超級計算機有望于2020年研制成功，其運算能力將比“天河一號”提高200倍，存儲容量提高100倍。

相關負責人透露，“天河”系列超級計算機已經全面掌握五大自主核心技術，即具有自主知識產權的四大芯片和自主操作系統(tǒng)，所有核心技術和產品均不再被國外“卡脖子”。目前，通用CPU和加速器CPU、互連通信路由芯片和互連接口芯片，均已裝配在“天河二號”2期系統(tǒng)中，打破了2015年美國對國防科大和“天河”系超算中心的CPU禁運，而“天河三號”超級計算機將對這四大芯片進行全面升級。

目前，“天河三號E級原型機系統(tǒng)”實現(xiàn)了四大自主創(chuàng)新，即三款芯片——“邁創(chuàng)”眾核處理器(Matrix-2000+)、互連接口芯片、路由器芯片;四類計算、存儲和服務結點，10余種PCB電路板;新型的計算處理、高速互連、并行存儲、服務處理、監(jiān)控診斷、基礎架構等硬件分系統(tǒng);系統(tǒng)操作、并行開發(fā)、應用支撐和綜合管理等軟件分系統(tǒng)。

前述負責人介紹，“天河三號E級原型機系統(tǒng)”實現(xiàn)了可適應科學計算和數(shù)據(jù)處理多應用需求的柔性體系結構，突破了計算、訪存、通信三方平衡的高性能計算結點技術，可支持十萬結點規(guī)模的高速互連和光電混合高速信號傳輸技術、高效靶向散熱冷卻技術、用戶透明的高性能計算環(huán)境軟件支撐等技術。這些技術通過幾十年的積累和不斷創(chuàng)新，在“天河”超級計算機系統(tǒng)核心關鍵技術上已實現(xiàn)了整體自主可控。

“‘天河三號E級原型機系統(tǒng)’關鍵技術的突破和系統(tǒng)研制，也全面為‘天河三號’整機系統(tǒng)提出了計算、訪存、通信性能平衡的設計方案。”他表示，“未來‘天河三號’E級超級計算機將對已經設計生產的三款計算、互聯(lián)通信核心芯片再進行全面升級，同時基于飛騰CPU設計新的多核CPU，實現(xiàn)可支持海量數(shù)據(jù)存儲的層次式存儲系統(tǒng)，對適用高性能計算和高效大數(shù)據(jù)處理的柔性體系結構進一步優(yōu)化。計劃利用2—3年的時間打造出全自主的具有國際領先水平的新一代‘天河三號’E級超級計算機。”

記者了解到，天津超算中心將依托“天河三號”構建超級計算與云計算和大數(shù)據(jù)深度融合的高性能計算服務平臺，將在長效高分辨率氣候氣象預報、大規(guī)模航空航天數(shù)值風洞、地震地質研究和油氣能源勘探、腦科學與基因工程等生命科學研究等超大規(guī)模計算與模擬，以及涉及國計民生、信息安全的政務數(shù)據(jù)、醫(yī)療衛(wèi)生、基因健康、地理、海洋等大數(shù)據(jù)分析處理領域發(fā)揮強大支撐和平臺作用。