自主可控 天河二号证明国产化系统的实力

ZDNet至顶网服务器频道 09月30日 评论分析（文/王涛）：今年6月，中国国防科技大学搭建的天河二号问鼎全球最快超级计算机，也再次证明了中国在高性能计算领域的实力，更值得关注的是天河二号超级计算机在自主可控方面又迈出一步。

9月25日，2013浪潮高性能计算用户大会在北京举行，天河二号主任设计师、国防科学技术大学卢宇彤教授在大会报告中详细揭秘了天河二号的系统架构和创新应用，披露了我国超算的自主研发实力水平。

“超级计算机研制难，用好更难。”这是国际超算领域的普遍认识。天河二号主任设计师国防科学技术大学教授卢宇彤表示：“我们不仅要研制世界性能最高的超级计算机，而且要研制稳定可靠、应用广泛的超级计算机。”

天河二号主任设计师国防科学技术大学教授卢宇彤

自主可控性更近一步

与国外超级计算机主要针对科学工程计算不同，天河二号在强化科学工程计算的同时，可高效支持大数据处理、高吞吐率和高安全信息服务等多类应用，使得天河二号应用面更宽、易用性更好。

卢教授介绍，天河二号有五大特点，一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录；二是低能耗，能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平；三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算；四是易使用，创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性；五是性价比高。

天河二号的新突破包括了架构、计算、互联、存储和编程模型等5个方面。首先在架构方面，天河二号采用的是“异构多态”的新模式，不仅是应对传统的高性能的科学计算进行构建，同时兼顾了信息处理、数据分析等等需求，整个系统的计算模式以I/O数据吞吐为主。

其次天河二号采用了微异构的方式，通过采用英特尔至强处理器+至强融核协处理器的方式，整体运行在x86架构中，进而保证了系统的兼容性、适用性和易用性。

第三，除了用于计算的处理器之外，天河二号还采用了核高基自主研发的飞腾系列处理器进行日常事务的处理和信息服务，同时在互联互通方面采用了软硬件联合设计，进行了许多优化的工作，充分能够满足到未来更大规模的网络系统构建需求。

第四，在存储方面，采用了多层次的容错设计，对于大数据的信息处理、大数据的支持以及我们科学计算都有很好的兼顾和适配。“在软件方面，我们采用了机器管理机器的自治故障管理技术，使系统能够及时的发现故障、诊断故障和处理故障。”卢教授说道。

最后，在编程模型方面，天河二号的编程框架也进行了许多优化，使其不仅能够像传统超算一样支持科学计算，在信息处理、数据服务方面也有自己的技术特色。

继续加强对国产化系统的支持

在天河二号的系统设计中，一个最大的亮点便是采用了国产化的CPU，卢教授介绍，天河二号采用了第三代飞腾系列处理器，具有16个内核，主频1.8G，就整体效率来讲，包括应用以及LinPack测试，效率都是比较高的。

飞腾处理器采用SPARC架构，而且具有自己做的存控，因为多个CPU存控性能是要求比较高，所以天河二号在CPU存控上面做了很多的创新的设计。

“在超级计算机系统中应用飞腾处理器，因为它是多核多线的结构，计算率、吞吐率会更高，所以我们把它用在安全信息服务这个领域。因为自主芯片安全特性在上面会更强，整个CPU想在数据处理，存储与事务处理，以及数据服务领域在做应用。”卢教授介绍说道。

天河二号在构建中跟浪潮等国产厂商合作，机器的构件也是采用国产的，系统组成中，现在使用的CPU有商用的，有自主的，主板设计则全是自主设计的，包括存储，大部分都是选用国产的。而且卢教授表示，国产化的替代会一步一步的走，而且系统中国产化的份额也在增加。

浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军

浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军表示，在高性能计算领域，国产份额在快速的增长，但是在很多的行业，还需要加强对国产系统的重视和支持。

“我们希望呼吁大家对采购国产自主系统的决心，以及提高大家对国产自主系统实力的认知水平。”刘军说道。