【IT168 资讯】近日，“魔方”超级计算机正式对外运行，它是中国首台国产百亿次超级计算机，型号曙光5000A，由中科院计算所、曙光公司和上海超级计算中心联合研制，研制费用达两亿元人民币，每秒峰值计算能力超过200万亿次，全机总储存容量达到500TB(千万亿字节)，位列全球超级计算机排行榜TOP500第十，亚洲第一。

　　“魔方”可以应用于气象预报、生物药物、生命科学、汽车、核电、新材料等领域

　　每年两次发布的“超级计算机500强”排行榜，被誉为衡量国际高性能计算机应用状况的“晴雨表”。而“魔方”所采用的“曙光5000A”机型拿到了第十名，榜单上包括“魔方在内”，中国共有15台计算机进入500强，在发展中国家名列第一。

　　“魔方”的成功启动令世人对“中国速度”刮目相看，因为它是世界前十台最强大超算中唯一的“非美籍”。继美国之后，我国也能够研制出实测峰值“超百万亿次”的超级计算机。《纽约时报》一篇评论认为中国已跨入全球高性能计算市场的“第一阵营”。

　　——现场扫描——

　　“魔方”要求24小时不断电

　　“魔方”由67个两米左右高、一米左右宽的黑色柜子组成，它们并排站在100平方米左右的玻璃柜里，柜子上各色小灯闪烁，头顶上是交错密布的电线。“魔方”非常怕热，超算中心在房屋设计上充分考虑到散热的要求，大量的空调降温设备使“魔方”的环境保持在22℃左右。此外，“魔方”还要求24小时不断电，需要配备十几个工程师照顾它。

　　算得神速源于高密度集成

　　“魔方”算得神速、算得精准，源于CPU芯片的高密度集成。这67个像黑色电话亭似的大家伙就是魔方的若干机柜。每个机柜都相当于800台普通家用电脑的运算能力。另外，魔方还有15个存储机柜，全机总存储容量达500千万亿字节，相当于50万个1G的U盘。

　　——广泛应用——

　　现在世界上排行第一的超级计算机是美国的“走鹃”，它主要运用于核武器的研究，应用面比较窄，而我国的“魔方”将被广泛运用到各个行业。因为有了“魔方”，上海超级计算机的“脑力”增长了20倍。“曙光4000A”正在支撑的300多个用户，将大部分转向“魔方”，包括气象预报、生物药物、生命科学、汽车、核电、钢铁、新材料、土木工程等。

　　能进行大飞机电脑模拟

　　“魔方”既可以对物理现象仿真和模拟，也可以用于我们日常生活用品的设计。拿目前我国正在研制的“大飞机”项目来说，以往主要依靠风洞试验，在特定场所用鼓风机模拟高空飞行的状态，来测试飞行的各项数据。一次试验的花费就超过千万，而整个研制过程需要很多次试验。现在有了魔方，整个试验过程都可以通过电脑模拟。

　　可让天气预报更准确

　　目前国内的天气预报只能预报3天，而发达国家可以预报10天，有了“魔方”后我们国家也可以达到这个水平。在预报个性化服务上，超算也能显身手，比如可为爬山的人提供山上和山下不同的温度预报，甚至可预报马路上水坑的水量。

　　汽车研制中大显身手

　　汽车的研发也依靠着超级计算机的助力。在汽车行业的设计上，可以通过超级计算机模拟汽车碰撞时所受到的压力，可能对汽车的影响等，从而为汽车提供最终的检验成果。中国科学院先进技术研究院先进计算和数学工程研究所副所长冯圣中博士曾介绍过，超算中心的使用，将可能把汽车的研发周期缩短，同时提高汽车的研发效率。在同样的3—5年研发周期内，能够多研制2—3种汽车投入使用。

　　同时超算中心也给很多行业提供着帮助，例如通过运算使药物的研制更为准确；通过计算来预测未来的风险等等。

　　——专家连线——

　　“魔方”与百姓生活联系密切

　　记者：超级计算机运算速度惊人，那其设计理论是不是很复杂？

　　袁俊（上海超级计算机中心副主任）：理论、试验和计算是现在科技创新的三大支柱，而超级计算机则是高端计算能力的支撑，既可以对物理现象进行仿真和模仿，对复杂数据进行分析，也可以用于产品设计中复杂的设计计算。超级计算机的设计原理并不复杂，就是让数千台乃至上万台计算机协作，变成一台超级计算机，术语叫并行计算。并行计算的结果肯定不是一些数据的简单相加，而是高智能算出的结果，大于简单的相加。

　　记者：一般企业能否用得起超级计算机？

　　袁俊：超级计算机的应用软件系统大部分需要进口，动辄就要上百万人民币，很多企业用不起。虽然“魔方”比曙光4000A的价格高，但是“魔方”一个核的运算能力相当于曙光4000A四个核的运算能力，总的运算能力是以前的20倍。计算下来的话，现在的价格比以前要便宜很多。

　　记者：超级计算机听起来很前沿，那其与百姓的生活有没有关系呢？

　　袁俊：超级计算机代表着尖端科技，听起来与普通市民的生活似乎没啥关系，其实它与我们的吃穿住行联系密切，像大飞机这两年应该就会投入运营，这里面就少不了超算的保驾护航。此外，超级计算机甚至可以用于鞋垫的设计，通过计算可以设计出最舒适最合脚的款式。　——数字“魔方”——

　　　200万亿次目前“魔方”的峰值运算能力超过每秒200万亿次，超算中心和我们的双核计算机原理差不多。如果把每一个内核都比喻成一个人在进行思考，那么千亿次的超级计算机就相当与有成千上万的人同时进行思考计算。每秒千亿次的超级计算机，其计算能力将超过20万台普通笔记本电脑。

　　88.5% 2008年的数据统计显示，“曙光4000A”平均利用率达到了88.5%。通常，80%的利用率已接近极限，即使这样还有很多单位排队等候上机。而有了“魔方”，上海超算的“脑力”增长了20倍。

　　■ 延伸阅读

　　我国超级计算机正不断缩小与美国差距

　　1993年“超级计算机500强排行榜”诞生时，中国内地无一入围。据说20世纪90年代初，中石油集团因勘测需要引进一台IBM的超级计算机，但对方的条件是监控这台计算机的用途。中石油不得不专门造了一座玻璃房子，让美国人24小时监控。当时的国家科委主任宋健将此事称为“中国人的奇耻大辱”。

　　虽然中国的超级计算机发展速度飞快，但是不可否认在全球前十强中前九名都是美国的，500强排行榜美国入围291台超级计算机。虽然“魔方”已经位列全球超级计算机的前十位，与运算速度最快的IBM“走鹃”差距不过1.5代，但差距显然并不止于此，目前“魔方”的应用软件系统大多还是需要进口。

　　“每一天，每一小时，每一秒都在追赶，在不断试图缩小与美、日等国的差距。”曙光公司总裁历军这样形容中国在超级计算机研究和制造方面的努力。目前中国正在研制的曙光6000，预计2010年将推出千万亿次超级计算机，曙光6000机型会部分采用国产“龙芯”，部分采用AMD或者英特尔芯片。这种混合异构体系将“前台”处理如编译与“后台”计算结合，解决兼容性、成本、耗电等问题。

　　超级计算机瘦身上桌

　　无需专用机房，也不用特殊供电，与普通个人电脑大小无异，比普通个人电脑平均速度快250倍的个人超级计算机在伦敦已开始发售。据英国媒体报道，尽管“特斯拉”超级计算机最低4000英镑的价格会令多数客户望而却步，但是对大学和医疗机构而言，它的高性能中央处理器堪称“革命性”。

　　“特斯拉”系列产品的最低计算速度为7000亿次，比时下主流的个人电脑平均速度快250倍，而目前最高的计算速度可达到每秒4万亿次。

　　由于美国和欧洲的学术机构不停地提升着超级计算机的速度，超级计算机500强的榜单变化很快。4万亿次的计算速度在5年前可以排到前20强，现在却根本无法上榜。因为现在最低的速度是每秒计算12.6万亿次。

　　“特斯拉”还有一个特殊的地方，就是使用了革命性的图形处理单元。图形处理单元能让下一代家用电脑拥有闪电般的速度。传统的中央处理器一次只能处理一项任务，但是图形处理单元可同时执行多项任务。传统系统往iPod传送一部影片需要6小时，然而，新的图像卡则让传送时间缩短到20分钟以内。