12月17日消息，據金羊網報道，本月6日，以“超智融合，算啟新篇”為主題的2023年超算創(chuàng)新應用大會在廣州盛大召開。在此次大會上，國家超算廣州中心正式發(fā)布了中心的新一代國產超級計算系統(tǒng)——“天河星逸”。

據國家超算廣州中心主任盧宇彤介紹，“天河星逸”以應用為中心，采用國產先進計算架構、高性能多核處理器、高速互連網絡、大規(guī)模存儲等關鍵技術構建。

在通用CPU計算能力、網絡能力、存儲能力以及應用服務能力等多方面較“天河二號”實現倍增，支持高性能計算、AI大模型訓練以及大數據分析等多種應用場景的需求。

將進一步提升國家超算廣州中心的多領域應用服務能力，為廣州市、廣東省和粵港澳大灣區(qū)的前沿科技突破、戰(zhàn)略工程建設、產業(yè)升級轉型提供強勁的高端算力與平臺支撐，有力提升廣州市作為國家中心城市和綜合性門戶城市的核心科技創(chuàng)新實力，支持區(qū)域科技經濟社會高質量發(fā)展。

國家超算廣州中心副主任陳志廣表示，“天河星逸”采用了最先進的超算技術，相比原有系統(tǒng)，在通用算力上提升了5倍，并且強調了應用能力的提升，應用軟件存在進一步發(fā)展的空間。

超算互聯網最終目標是實現全國聯網，下一步計劃與深圳超算、無錫超算實現聯網。

天河星逸通用算力提升了5倍

資料顯示，“天河二號”部署在國家超算廣州中心，它使用了Intel Xeon E5-2692 12核處理器及Xeon Phi 31S1P加速卡，總計擁有312萬個核心，整機功率也達到了17808千瓦，理論性能是54.9PFLOPS（5.49億億次），Linpack峰值性能33.86PTFLOPS，從2013年6月份到2016年6月份它的性能都沒有變化，連任了六次TOP500冠軍。

天河二號原本有后期升級計劃，但是2015年美國政府頒布禁令，嚴禁Intel等公司向中國四家超算中心出口高性能計算芯片，這樣使用Intel Xeon Phi加速卡的天河二號就不能再使用美國公司的高性能芯片了。

2017年9月份，廣州超算中心宣布2017年底前升級天河二號超算系統(tǒng)，使用國產加速器Matrix 2000取代原本的Intel Xeon Phi加速器。

據了解，Matrix 2000的整數架構應該是ARM，但是矢量單元是國內自定義的256bit VFU矢量單元。

每個Matrix 2000由128個內核組成，頻率為1.2GHz，每周期能執(zhí)行16個雙精度運算，處理器峰值性能為2.45TFLOPS。升級后的天河二號被稱為天河2A，峰值性能從之前的54.9PFLOPS提升到了100PFLOPS左右。

按照官方的說法，“天河星逸”的通用性能相比原有系統(tǒng)（升級后的“天河二號”，即天河2A），在通用算力上提升了5倍，也就是說，“天河星逸”的峰值算力應該達到了約600 PFlop/s（每秒50億億次）。

值得注意的是，在今年11月10日在北京召開的“ChinaSC2023第五屆中國超級算力大會”上，發(fā)布了2023中國高性能計算機性能TOP100排行榜，其中就披露了排名第一的于2023年在超算中心安裝的“超算中心主機系統(tǒng)異構眾核處理器”性能參數。

其CPU核數達到15974400核，峰值性能達620PFLOPS，超過了神威·太湖之光。顯然，這個數據符合前面關于“天河星逸”算力的說法。

今年8月12日，國防科技大學公布的《國產天河新一代超級計算機智能計算節(jié)點機時服務單一來源談判公告(2023-YKJSJY-F5027)》顯示，“擬采購國產天河新一代超級計算機智能計算節(jié)點36萬節(jié)點小時的機時服務，用于測試驗證動態(tài)風場計算軟件的功能和性能。擬合作供應商：國家超級計算天津中心。”

對于選擇國家超級計算天津中心為單一供應商的理由為：

“因項目需要在具備MT3000處理器的國產高性能計算系統(tǒng)上測試驗證動態(tài)風場計算軟件環(huán)境，需采購36萬節(jié)點小時的國產高性能計算系統(tǒng)機時服務。

天津超算主機系統(tǒng)是天河一號系統(tǒng)（TH-1A）和天河新一代系統(tǒng)（含E級驗證系統(tǒng)）。其中，天河新一代系統(tǒng)具備基于MT3000處理器的計算節(jié)點，能夠滿足項目需求，且目前國內僅有天津超算能提供基于MT3000處理器的國產高性能計算環(huán)境。因此，本次采購擬采用單一來源的方式進行。”

2018年7月，新華社曾報道稱，由天津超算中心研發(fā)的“國產新一代百億億次超級計算機——“天河三號”E級原型機完成研制部署，并順利通過分項驗收。

該原型機系統(tǒng)采用了三種國產自主高性能計算和通信芯片。”隨后在2019年，進一步的報道顯示，“我國百億億次超算‘天河三號’原型機已為30余家單位完成大規(guī)模并行應用測試并逐步開放服務”。

結合上述信息來看，傳聞中的具備E級算力的“天河三號”采用的正是國產的MT3000處理器。

而此次廣州超算中心發(fā)布的“天河星逸”很可能也是基于MT3000處理器，當然也有可能是基于傳聞的Matrix 2000+。目前尚未有關于MT3000處理器的更進一步信息，不過可以肯定的是，其性能相比上一代的MT2000將會帶來大幅的提升。

國產E級超算神威·海洋之光

另外，值得一提的是，相比天河2A性能更為強大的“神威·太湖之光”超級計算機系統(tǒng)，采用了40960個中國自主研發(fā)的“申威26010”眾核處理器。

該眾核處理器采用64位自主申威指令系統(tǒng)，核心工作頻率1.45GHz，峰值性能3.168萬億次每秒。神威·太湖之光里安裝有40960個這樣的處理器，整體的峰值性能可達12.5億億次/秒，持續(xù)性能為9.3億億次/秒。

而傳聞中的新一代神威超算——神威·海洋之光（Sunway Oceanlite）將采用全新的申威 SW26010-Pro 處理器，預計將帶來更為強大的性能。

在今年11月召開的SC23 （International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis，是高性能計算、體系結構領域頂級會議）大會上，我國科學家向世界展示了全新的申威 SW26010-Pro 處理器，性能比上一代提高了四倍。這是我國采用自主指令集（基于 Alpha 進行擴展），具有完全自主知識產權的處理器系列產品。

根據PPT資料顯示，SW26010 pro是SW26010改進型，擁有6個核心模塊和 1 個協議處理單元（PPU）構成，每個模塊有1個管理Linux線程的核心（MPE）和64個計算核心，總計384 個內核，相比之下上一代的SW26010 只有 4 個核心組，說明SW26010 pro單芯片應該有50%的性能提升。

SW26010 Pro處理器的64個（8 x 8）計算核心網絡是一個具有256KB L2高速緩存的計算處理單元（CPE）。每個CPE有四個邏輯塊，可以在一對上支持FP64和FP32，在另一對上則可以支持FP16和BF16。

SW26010 Pro中的每個核心模塊上都有一個DDR4-3200內存控制器和16 GB內存，內存帶寬為51.4 GB/秒，因此整個處理器有96 GB主內存（相比 SW26010 的 32 GB 實現了顯著提升）和307.2 GB/s帶寬。

六個CPE通過環(huán)形互連連接，并有兩個網絡接口，使用專有互連將它們連接到外部。SW26010 Pro芯片的FP64或FP32精度為14.03 PB，BF16或FP16精度為55.3 PB。

另外，SW26010 Pro的MPE內核運行在2.1 GHz（前代產品僅 1.45 GHz），CPW內核運行在2.25 GHz，再加上全新 64 位 RISC 微架構和系統(tǒng)架構的改進，其 FP64 計算吞吐量也增加了四倍以上。

據介紹，神威·海洋之光最大的配置超過100000個節(jié)點，共有超過4100萬個核心，分布在大約105個機柜中，峰值半精度（FP16）性能超過5 Exaflop/s，FP64的理論峰值性能為1.5 exaflops，僅次于美國Frontier超級計算機。

據The next platform此前報道稱，如果將神威·海洋之光的規(guī)模擴大到120個機柜，在FP64 pervision下的峰值將達到1.72 Exaflops，這將超過美國橡樹嶺國家實驗室的1.68 Exaflops的“Frontier”超級計算機。

在160個機柜的條件下，在FP64的峰值性能將接近2.3 Exaflops，將有望擊敗已經安裝完成的美國能源部阿貢國家實驗室的基于英特爾CPU及GPU的新一代超級計算機“Aurora”，以及正在建設的美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室基于AMD MI300芯片的“El Capitan”超級計算機，后兩者的FP64性能都將達到 2 Exaflops以上。