超算力量｜“神威·太湖之光”：“速度”与“应用”兼具

“戈登·贝尔”奖是高性能计算应用最高奖，设立于1987年，由美国计算机协会在每年11月召开的超算领域顶级会议（SC）上颁发，旨在奖励时代前沿的并行计算研究成果，特别是高性能计算创新应用的杰出成就，被誉为“超级计算应用领域的诺贝尔奖”。与TOP 500着眼于高速计算硬件性能不同，“戈登•贝尔”奖更注重于高性能计算应用水平。

发布于2016年6月的“神威·太湖之光”由国家并行计算机工程技术研究中心研制，落户于国家超级计算无锡中心，由清华大学负责运营。

“神威·太湖之光”整机采用高密度运算超节点和高流量可扩展复合网络架构，实现全系统高效可扩展与并行运行；采用层次包容、分级自治的软硬协同容错体系，实现整机系统的高可用；运用面向典型应用和机器结构的编译优化、自适应精细平衡调度等技术，实现应用软件的高效运行。

“神威•太湖之光”的系统峰值性能12.5亿亿次，持续性能9.3亿亿次，性能功耗比每瓦特60.5亿次，2016～2017年，连续四次获评世界第一。国家超级计算无锡中心主任杨广文作了一个形象的比喻：它1分钟的计算能力，需要全球72亿人同时用计算器不间断计算32年。

2016年起，“神威·太湖之光”与多家高校、研究机构、海内外企业开展合作，内容涉及天气气候、地球科学、海洋环境、材料设计、生物制药、航空航天、图计算、量子计算、生命科学、天体物理等众多行业。

在航空航天领域，国家超级计算无锡中心联合中国航空航天的相关研究机构，共同完成了C919大飞机多种飞行状态的模拟，完成C919大型客机低速大攻角深失速特性的精细数值模拟。计算网格规模由千万网格提升到两亿网格，计算时间缩短到10小时以内，大大减少风洞试验次数、降低设计成本，对C919大型客机气动设计工作具有重要的指导意义。

在生物医药领域，中科院上海药物所利用优化后的DOCK虚拟药物筛选软件，使用40个申威16010处理器在4天内完成寨卡病毒的虚拟药物筛选（若使用实验室128个CPU的SGI Origin3800进行同等规模分子对接工作，需要超过四年的时间才能完成），极大地提高了工作进度，为相关研究节省了大量宝贵时间。

 

图为恶性肿瘤靶标B-Raf激酶与药物在原子水平上的相互作用

“神威·太湖之光”在国家超级计算无锡中心完成部署并投入运行以来，以每秒超十亿亿次的浮点峰值计算能力、超千万核心的并行规模，吸引了国内外大批顶尖团队开展应用研发，目前已完成20多个领域，22个千万核整机应用，200多项百万核心的大型问题的求解任务，取得了多项重大应用成果。

     

十四五期间，工业数字化将是工业转型升级的主路线。“神工坊”秉持“算力赋能、协同创新”的理念，争做“先进算力到仿真算能的转换器”、“离散机理和垂直仿真场景的连接器”，助力我国工程仿真技术实现跨越发展，支撑重大装备研制创新和工业设计研发数字化转型。