事业单位公共基础知识之科技常识：天河二号（上）

数字化技术的应用，让社会变成了一个数据的海洋，数据的处理和运算速度，影响着各个行业的正常运转和发展，也正因为如此，超级计算机诞生了。在超级计算机领域当中，国际上有一个赛事相当于体育界的奥运会。在这项赛事当中，我们国家的超级计算机天河二号连续六届取得了冠军。据说它一分钟的计算量，相当于全球72亿人算25年。

为了检验计算的能力，1993年世界超级计算机TOP500排行榜诞生，它是用统一的软件，测试出超算的运算速度，以此为基准，每年两次发布世界上运算能力最强的500台超级计算机排名，由于参与这一榜单没有国籍等条件限制，世界上任何国家的所有超算都能参赛，因此这就成为了世界上最权威的超算榜单，堪称超算领域的奥运会。

2010年国防科技大学研究的天河一号打破美日两国对冠军的垄断，在榜首位置留下中国超算的名字，改写了超算行业格局，在此之后，我国科技工作者再接再厉，研制出天河二号超级计算机，自2013年起天河二号连续六次摘得“全球超级计算机500强”冠军，创造了超算行业至今无人能打破的纪录，那么这台“冠军”计算机和普通计算机有哪些区别，这个“冠军”头衔与普通人又有什么关系呢?

超级计算机主要是要用于科技创新和产业革命。科学研究有四种手段，以前是有三种手段，一个是理论推导，二是物理实验、实验验证，三是基于计算机做模拟计算，现在又多了一种手段是大数据分析，也是基于超级计算机来进行大数据分析。超级计算机就提供了科学研究的重要手段。

超级计算机与普通计算机的组成方面差别并不是很大，但是超级计算机并不是把硬件简单地堆砌在一起就可以，它是通过集群管理系统把一个个服务器统一地协调管控起来。打个比方，假如说每一个计算节点是一个战士的话，把一堆战士聚集在一起，如果没有一个高速指挥控制系统，那这些战士还是散兵，就是一盘散沙，通过集群管理软件统一发号施令，就相当于一个指挥部，这样就使战士汇聚在一起，以少胜多就具有超强的战斗力。这样就使超级计算机发生了质变，具有不同于普通计算机的三大“超级”特点，一个是速度“超级”快，升级以后的天河二号，峰值计算达到了10亿亿次;二是容量“超级”足，天河二号的存储容量是普通计算机的百万倍以上，升级后存储总量为19PB，一本图书假如说是10万字，那可以存储1000亿册这样的图书;三是体积“超级”大，天河二号有170个机柜，整个占了720平方米，超算中心就是一栋楼，因为还有供电、散热配套设备。

天河二号超级计算机由170个机柜，16000个计算节点构成，它的集群管理软件可以控制超算中的上万颗处理器，共同协作完成任务，当这些处理器全力工作时，功率接近18000千瓦，与两列动车组的功率相仿。一台超级计算机需要有三个方面的核心技术，除了高效的集群系统管理软件和先进的处理软件外，还需要高速互联网络，天河二号的光电混合高速互联网络可以成为上万个计算节点间的信息高速公路，使超算内部海量数据交换畅通无阻，我国在系统结构和高速互联网络方面均具有世界最顶级水平，但是我国的中央处理器制造技术与国际先进水平还有一定差距。为此，国防科技大学采用中央处理器和图形加速器组合模式，共同组成一个运算节点，从而极大的提高了运算效率，使天河二号成为世界最强大的超算。