2022公共基礎知識之科技常識：天河二號（上）
數(shù)字化技術的應用，讓社會變成了一個數(shù)據(jù)的海洋，數(shù)據(jù)的處理和運算速度，影響著各個行業(yè)的正常運轉(zhuǎn)和發(fā)展，也正因為如此，超級計算機誕生了。在超級計算機領域當中，國際上有一個賽：據(jù)說它一分鐘的計算量，相當于全球72億人算25年。
為了檢驗計算的能力，1993年世界超級計算機TOP500排行榜誕生，它是用統(tǒng)一的軟件，測試出超算的運算速度，以此為基準，每年兩次發(fā)布世界上運算能力最強的500臺超級計算機排名，由于參與這一榜單沒有國籍等條件限制，世界上任何國家的所有超算都能參賽，因此這就成為了世界上最權威的超算榜單，堪稱超算領域的奧運會。
2010年國防科技大學研究的天河一號打破美日兩國對冠軍的壟斷，在榜首位置留下中國超算的名字，改寫了超算行業(yè)格局，在此之后，我國科技工作者再接再厲，研制出天河二號超級計算機，自2013年起天河二號連續(xù)六次摘得“全球超級計算機500強”冠軍，創(chuàng)造了超算行業(yè)至今無人能打破的紀錄，那么這臺“冠軍”計算機和普通計算機有哪些區(qū)別，這個“冠軍”頭銜與普通人又有什么關系呢？
超級計算機主要是要用于科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)革命?？茖W研究有四種手段，以前是有三種手段，一個是理論推導，二是物理實驗、實驗驗證，三是基于計算機做模擬計算，現(xiàn)在又多了一種手段是大數(shù)據(jù)分析，也是基于超級計算機來進行大數(shù)據(jù)分析。超級計算機就提供了科學研究的重要手段。
超級計算機與普通計算機的組成方面差別并不是很大，但是超級計算機并不是把硬件簡單地堆砌在一起就可以，它是通過集群管理系統(tǒng)把一個個服務器統(tǒng)一地協(xié)調(diào)管控起來。打個比方，假如說每一個計算節(jié)點是一個戰(zhàn)士的話，把一堆戰(zhàn)士聚集在一起，如果沒有一個高速指揮控制系統(tǒng)，那這些戰(zhàn)士還是散兵，就是一盤散沙，通過集群管理軟件統(tǒng)一發(fā)號施令，就相當于一個指揮部，這樣就使戰(zhàn)士匯聚在一起，以少勝多就具有超強的戰(zhàn)斗力。這樣就使超級計算機發(fā)生了質(zhì)變，具有不同于普通計算機的三大“超級”特點：一個是速度“超級”快，升級以后的天河二號，峰值計算達到了10億億次；二是容量“超級”足，天河二號的存儲容量是普通計算機的百萬倍以上，升級后存儲總量為19PB，一本圖書假如說是10萬字，那可以存儲1000億冊這樣的圖書；三是體積“超級”大，天河二號有170個機柜，整個占了720平方米，超算中心就是一棟樓，因為還有供電、散熱配套設備。
天河二號超級計算機由170個機柜，16000個計算節(jié)點構成，它的集群管理軟件可以控制超算中的上萬顆處理器，共同協(xié)作完成任務，當這些處理器全力工作時，功率接近18000千瓦，與兩列動車組的功率相仿。一臺超級計算機需要有三個方面的核心技術，除了高效的集群系統(tǒng)管理軟件和先進的處理軟件外，還需要高速互聯(lián)網(wǎng)絡，天河二號的光電混合高速互聯(lián)網(wǎng)絡可以成為上萬個計算節(jié)點間的信息高速公路，使超算內(nèi)部海量數(shù)據(jù)交換暢通無阻，我國在系統(tǒng)結構和高速互聯(lián)網(wǎng)絡方面均具有世界最頂級水平，但是我國的中央處理器制造技術與國際先進水平還有一定差距。為此，國防科技大學采用中央處理器和圖形加速器組合模式，共同組成一個運算節(jié)點，從而極大的提高了運算效率，使天河二號成為世界最強大的超算。
那么天河二號究竟在哪些領域能夠發(fā)揮作用呢，我們下次一起來學習吧！
