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计算机系统资源

天津中心的主业务计算机是当前世界上运算速度最快之一的“天河一号”超级计算机,是由科技部863计划“高效能计算机及网格服务环境”重大项目支持,由国防科技大学与滨海新区于2010年9月联合研制成功。

除了“天河一号”超级计算机外,天津中心还装备有三台高性能计算机系统,具体包括:计算性能达到百万亿次的天河•天腾系统;包含128个Intel-EX5675 CPU的天河•天翔系统;包含24个节点共计96个CPU的天河•天驰系统;四套计算机系统面向不同的应用领域,将提供高质量的高性能计算服务。

“天河一号”(TH-1A)超级计算机

“天河一号”超级计算机从2008年开始研制,按两期工程实施。

一期系统(TH-1)于2009年9月研制成功,峰值速度为每秒1206万亿次双精度浮点运算(TFlops),持续速度为563.1TFlops(LINPACK实测值),是我国首台千万亿次超级计算机系统,参加2009年11月世界超级计算机TOP500排名,位列亚洲第一、世界第五,实现了我国自主研制超级计算机能力从百万亿次到千万亿次的跨越,使我国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

二期系统(TH-1A)于2010年8月在国家超级计算天津中心升级完成,峰值速度提升为4700TFlops,持续速度提升为2566TFlops(LINPACK实测值),部分采用了自主研制的飞腾-1000中央处理器。参加2010年11月世界超级计算机TOP500排名,位列世界第一,实现了从亚洲第一向世界第一的重大跨越,取得了我国自主研制超级计算机综合技术水平进入世界领先行列的历史性突破。

“天河一号”采用CPU和GPU相结合的异构融合计算体系结构,硬件系统主要由计算处理系统、互连通信系统、输入输出系统、监控诊断系统与基础架构系统组成,软件系统主要由操作系统、编译系统、并行程序开发环境与科学计算可视化系统组成。总体技术指标如下:

(1)峰值速度4700TFlops,持续速度2566TFlops(LINPACK实测值),内存总容量262TB,存储总容量2PB。

(2)计算处理系统:包含7168个计算结点和1024个服务结点。每个计算结点包含2路英特尔CPU和一路英伟达GPU,每个服务结点包含2路飞腾CPU。全系统共计23552个微处理器,其中英特尔至强X5670 CPU(2.93GHz、6核)14336个、飞腾-1000 CPU(1.0GHz、8核)2048个、英伟达M2050 GPU(1.15GHz、14核/448个CUDA核)7168个,CPU核共计102400个,GPU核共计100352个。

(3)互连通信系统:采用自主设计的高阶路由芯片NRC和高速网络接口芯片NIC,实现光电混合的胖树结构高阶路由网络,链路双向带宽160Gbps,延迟1.57us。

(4)输入输出系统:采用Lustre全局分布共享并行I/O结构,6个元数据管理结点,128个对象存储结点,总容量2PB。

(5)监控诊断系统:采用分布式集中管理结构,实现系统实时安全监测、控制和调试诊断。

(6)基础架构系统:采用高密度双面对插组装结构,冷冻水空调密闭风冷散热。环境温度10℃~35℃,湿度10%~90%。

(7)操作系统:64位麒麟Linux,面向高性能并行计算优化,支持能耗管理、高性能虚拟计算域等,可广泛支持第三方应用软件。

(8)编译系统:支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言,支持OpenMP、MPI并行编程,支持异构协同编程框架,高效发挥CPU和GPU的协同计算能力。

天河•天腾(TH-1)系统

      天河•天腾系统主要技术参数如下:

            ♦  计算分系统:256个计算结点,每个计算节点包括2个CPU和1个GPU,共有512个
                Intel EP CPU,256 ATI Radeon 4870 GPU

            ♦  内存总容量8T

            ♦  磁盘总容量96TB

            ♦  互连:Infiniband QDR

            ♦  系统软件:Linux;编译系统支持C、C++、Fortran77/90/95、Java语言;

            ♦  文件系统:Lustre

            ♦  主要应用领域:HPC、工程设计与仿真

天河•天翔系统

            ♦包含64个计算节点

            ♦128个CPU

            ♦2304GB的内存

            ♦128TB的外存

            ♦主要用于电子政务和事务处理等

天河•天驰系统

            ♦包含24个计算节点

            ♦96个CPU

            ♦2560GB内存

            ♦35.6TB的外存

            ♦主要用于数据库系统等

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