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国家超级计算天津中心 编辑

2009年6月,天津滨海新区与国防科技大学签署合作协议,确定在开发区共建国家超级计算天津中心,研制千万亿次超级计算机,建设大规模集成电路设计中心和基础软件工程中心及产业化基地,2015年3月17日,签署全面合作协议,双方将共建“国家超级计算天津中心哈尔滨工程大学分中心”。

超级计算天津中心主要承接国家“863”重大科技专项,2009年5月正式获得科技部批复。根据协议,该中心选址开发区服务外包产业园,定位为国家重大科技服务平台、产业技术创新平台、人才聚集培养平台,由国家科技部、滨海新区、开发区、国防科技大学共同投资6亿元建设,预计今年底开始投入运营,全部建成后可带动形成年产值100亿元以上的信息产业集群。

建设情况

“天河一号”是国防科技大学承担国家863计划“千万亿次高效能计算机系统研制”重大攻关项目取得的标志性成果。该校通过与天津市滨海新区密切合作,于2008年9月研制成功了峰值性能为每秒1206万亿次的我国首台千万亿次超级计算机系统,实现了我国自主研制超级计算机从百万亿次到千万亿次的跨越,我国从此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。2008年11月,在国际超级计算机排行榜中,该系统位居亚洲第一、世界第五。“天河一号”一期系统研制成功后,国防科技大学根据与天津市滨海新区共建国家超级计算天津中心的合作协议,迅速启动了“天河一号”在滨海新区的安装部署工作,同时对一期系统进行了一系列关键技术升级与综合性能优化,自主研制了3款大规模集成电路芯片,4类结点机、2套网络、15种印制电路板,以及操作系统、编译系统、并行程序开发环境与科学计算可视化系统。在异构融合体系结构、64位多核多线程自主CPU、基于高阶路由的高速互联通信、多级并行编译优化、高性能虚拟计算域、软硬一体的低功耗控制等方面,实现了一系列新的重大技术突破。其每秒4700万亿次的峰值性能和每秒2507万亿次的持续性能,双双刷新了当前世界超级计算机系统运算速度记录。升级后的“天河一号”由140个机柜组成,占地面积700平方米,全系统具有高自主、高性能、高能效、高安全和易使用等显著特点,综合技术水平进入当前世界领先行列。作为国家超级计算天津中心的业务主机,“天河一号”目前已在石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析等领域获得了成功应用,该中心与有关企业、科研院所和高校合作,建立了3个分中心和5个信息处理平台,为20多个用户单位提供了高性能计算服务。

2010年10月28日,中国高性能计算机TOP100组织发布2010年度前100强排行榜,经过技术升级优化后的“天河一号”超级计算机系统,以峰值性能每秒4700万亿次、持续性能每秒2507万亿次(LINPACK实测值)的优异性能再登榜首。据国防科技大学有关专家介绍,升级优化后的“天河一号”,部分采用了该校自主研制的“飞腾-1000”CPU芯片,峰值性能提高了3.89倍,持续性能提高了4.45倍,其运算速度与能效均达到当前国际领先水平。

高性能计算发展水平是衡量一个国家科技综合实力的重要指标,世界各主要发达国家都将高性能计算机的研制和应用作为科技与经济发展重要的战略制高点,我国也大力加强高性能计算技术的研究和应用。以国家高技术研究发展计划(836计划)信息技术领域“高效能计算机及网格服务环境”重大项目“千万亿次高效能计算机系统”为基础,国家科技部于2009年5月批准成立国家超级计算天津中心(NSCC-TJ,简称天津中心),由天津市滨海新区和国防科技大学合作共同建设。共建天津中心是贯彻落实胡锦涛总书记关于走军民融合式发展道路指示精神的重大举措,是充分发挥国防科技成果对国家战略性新兴产业发展的牵引作用、为国民经济建设服务的成功实践。

天津中心的目标是:构建天津市滨海新区高端信息产业基地;为天津、环渤海湾,乃至全国范围的企业和科研院所提供高性能计算服务;提高国家科技创新能力和促进产业技术创新。国家超级计算天津中心实行理事会领导下的主任负责制,由设备运行管理部、系统技术支持部、应用推广部、应用研发部等业务部门和人力资源部、财务部等行政部门组成。目前,天津中心有员工30人,其中硕士及以上学历20人。国家超级计算天津中心位于天津经济技术开发区泰达服务外包产业园天河楼,使用的建筑面积约8500平方米。

天津中心于2009年6月启动建设,得到了国家科技部、天津市、滨海新区和国防科学技术大学的高度重视和大力支持,配套基础设施建设和业务主机研制两条“战线”齐头并进、进展顺利。2009年12月,“天河一号”一期系统(TH-I)的部分系统作为第一批计算资源落户天津中心,开始为用户提供计算服务。2010年6月,完成了包括机房、电站、制冷站、机房配电、机房空调等配套基础设施的建设任务。从2010年7月开始,先后完成了“天河一号”二期系统(TH-1A)的安装、调试和LINPACK测试。“天河一号”超级计算机在2010年11月发布的第36届世界超级计算机TOP500排名中位列世界第一。此后,天津中心基于“天河一号”系统逐步开展用户大规模试用和应用推广工作,目前已经取得重大进展。

哈尔滨分中心

哈尔滨工程大学与国家超级计算天津中心2015年3月17日签署全面合作协议,双方将共建国家超级计算天津中心哈尔滨工程大学分中心”,并在信息化校园建设、人才培养、科学研究、产学研等领域展开合作。国家超级计算天津中心主任刘光明,哈尔滨工程大学校长刘志刚出席签字仪式。

哈尔滨工程大学校长刘志刚简要介绍了哈军工的历史传承、学校“三海一核”的办学特色及计算机专业的发展情况。他说,希望以此次合作为契机,更好地发挥双方的资源和技术优势,提升舰船设计研发、核工程应用、多物理场仿真、数值水池研发等领域的信息化与数字化水平,共同促进两化融合。

国家超级计算天津中心主任刘光明简要介绍了国家超级计算天津中心的发展情况,并对双方广阔的合作前景做出了展望。他指出,依托“天河一号”超级计算机这一高性能计算平台,双方可以在科学研究、产业推进和高端人才培养等领域开展深入合作,增强可持续发展的力量。

根据协议,双方将共建国家超级计算天津中心哈尔滨工程大学分中心;共同合作申请、完成国家和地方政府的科研项目及企业的产业技术科技创新项目;通过教育实践基地、共同承担项目、组织培训等多种形式开展学科交叉型人才培养。

学校信息化处、动力学院、舰船仿真研究中心有关负责人参加了签约仪式。

国家超级计算天津中心(简称天津超算)是由科技部于2009年5月批准成立的首家国家级超级计算中心,由天津滨海新区和国防科技大学共同建设,拥有2010年11月世界超级计算机TOP500排名第一的“天河一号”超级计算机,是我国目前应用范围最广、研发能力最强的超级计算中心,为全国各科研院所、大学、重点企业提供广泛的高性能计算、云计算、大数据等高端信息技术服务。

中心资源

天津中心目前主要安装了四台高性能计算机系统,分别为TH-1A系统,系统A(TH-1),系统B和系统C。

TH-1A系统

TH-1A系统于2010年9月在国家超级计算天津中心升级完成,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。TH-1A系统装机使得天津中心成为我国首个拥有千万亿次计算机的超级计算中心,也是世界上少数几个拥有千万亿次计算机的科研和公共服务机构之一。

服务领域

国家超级计算天津中心紧紧围绕国家战略性新兴产业和滨海新区支柱性产业的发展,在高端装备制造、土木工程设计、新能源新材料、生物医药、石油勘探、动漫与影视制作、气象预报、遥感数据处理、金融风险分析、海洋环境工程等领域开展应用。目前,天津中心与企业、科研院所和高校开展合作,注册用户超过110个,为100多家用户单位提供了高性能计算服务。这些应用工作的开展,充分表明“天河一号”超级计算机系统具有强大的计算

能力和系统稳定性,也表明天津中心已经初步具备了持续提供高性能计算服务的能力。

“十二五”期间,根据国家发展战略和天津滨海新区产业布局,结合滨海新区及环渤海地区现有的产业特点和应用需求,天津中心将利用自身的计算资源优势,推广和建设以下应用平台:

(1)高端装备制造设计平台:天津汽车模具有限公司、天津一汽等企业已经成为中心用户,依托该平台开展工程仿真设计方面的应用。

(2)生物医药信息处理平台:天津中心已与天津国际生物医药联合研究院签订合作协议,并联合南开大学药学院、化学院、天津大学药学院等单位,共同构建国家生物医药信息处理平台,开展生物医药分子动力学模拟和虚拟药物筛选工作。

(3)动漫与影视渲染平台:天津中心已与中新生态城国家动漫产业示范园签订合作协议,共同建设中国一流的动漫设计基地。现已完成前期技术测试和准备工作,正进行软件部署和系统配置优化。

(4)石油勘探数据处理平台:天津中心已经与中石油签订合作协议,并联合中石化、中海油等有关部门为我国主要油田提供陆地和海洋地震数据的二维和三维资料处理计算服务,提高石油勘探数据处理效率。

(5)政府政务公开及服务信息化平台:天津中心规划建设面向医疗卫生、智能交通、物联网和视频点播等应用领域的信息服务平台。天津中心将进一步加强与大学、科研机构的合作,发挥各自资源和技术优势,提升高性能计算应用水平,促进产学研结合,为天津及环渤海地区高端信息技术产业发展、产业结构调整和社会可持续发展提供强大技术支撑。

社会影响

国防科技大学与滨海新区共建国家超级计算天津中心,有力提升超级计算、软件和集成电路的研发和产业化水平,有力促进滨海新区信息产业发展,有力推动高水平研发转化基地建设,中心结合天津滨海新区产业实际,着眼市场经济发展,创新建设运营模式,形成更多产业化成果,成为军地科技合作的典范。

天津市已将超级计算应用推广工作纳入到了“十二五”发展规划,滨海新区将以应用需求为牵引,立足天津,面向全国,按照“高科技公共服务、信息产业发展、信息专业人才聚集培养”三位一体的思路建设国家超级计算天津中心,为提高国家科技创新能力、促进战略新型产业技术创新提供强大的高性能计算支撑。

超级计算中心

天津中心(2009年)

部署机型:天河一号

共建单位:国防科技大学·滨海新区政府·天津经济技术开发区管委会

长沙中心(2011年)

部署机型:天河一号

共建单位:国防科技大学·湖南大学·湖南省政府

深圳中心(2009年)

部署机型:曙光星云

共建单位: 中科院计算所·曙光公司·深圳市政府

济南中心(2011年)

部署机型: 神威蓝光

共建单位: 山东省科学院·山东省计算中心

广州中心(2013年)

部署机型:天河二号

共建单位:国防科技大学·中山大学·广州市政府·广东省政府

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