超级计算机课件

超级计算机 super computersuper computer超级计算机 super computer1课题内容课题内容什么是超级计算机超级计算机的用途超级计算机的最新情况历年超级计算机排名一些超级计算机的介绍2024/7/27课题内容什么是超级计算机2023/8/172什么是超级计算机什么是超级计算机2024/7/27什么是超级计算机2023/8/173 超级计算机超级计算机是能够执行一般个人电脑无法处是能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。其基本组成组理的大资料量与高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多，则强大许多，是一种超大型电子计算机。是一种超大型电子计算机。具有很具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高高速度和大容量速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太速度大都可以达到每秒一太(Trillion,(Trillion,万亿万亿)次次以上。以上。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实是一个国家科研实力的体现力的体现，它对国家安全，经济和社会发展具有，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义。举足轻重的意义。是国家科技发展水平和综合国是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。力的重要标志。2024/7/27 超级计算机是能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与4超级计算机的用途超级计算机的用途2024/7/27超级计算机的用途2023/8/1751.1.气候预测：借助超级计算机预测气候变化，从而减轻气候变化气候预测：借助超级计算机预测气候变化，从而减轻气候变化给人类带来的破坏。给人类带来的破坏。2.2.交通业：认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气流体交通业：认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气流体动力学、燃料消耗、结构设计、防撞性，并帮助提高乘坐者舒适动力学、燃料消耗、结构设计、防撞性，并帮助提高乘坐者舒适度、减少噪音等，所有这些都具有潜在的经济和安全收益。度、减少噪音等，所有这些都具有潜在的经济和安全收益。3.3.生物信息学和计算生物学：帮助寻找疾病治疗的革命性方法。生物信息学和计算生物学：帮助寻找疾病治疗的革命性方法。4.4.社会健康与安全：比如，污染、灾难规划。社会健康与安全：比如，污染、灾难规划。5.5.地震：对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法，从而减轻地震：对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法，从而减轻与地震相关的风险。与地震相关的风险。6.6.地球物理探测和地球科学：比如石油的勘测问题，这类问题具地球物理探测和地球科学：比如石油的勘测问题，这类问题具有潜在和巨大的经济效益。有潜在和巨大的经济效益。7.7.天体物理学：模拟时间进程并加速这种模拟的进程，从而对天天体物理学：模拟时间进程并加速这种模拟的进程，从而对天体的演变进行建模和理论试验。体的演变进行建模和理论试验。8.8.材料科学与计算纳米技术：对物质和能量的模拟。材料科学与计算纳米技术：对物质和能量的模拟。9.9.人类组织系统研究：比如对大量人口的行为进行模拟。人类组织系统研究：比如对大量人口的行为进行模拟。10.10.模拟核试验：借助于超级计算机的强大而且快速的运算能力，模拟核试验：借助于超级计算机的强大而且快速的运算能力，在实验室实施的亚临界核试验，与真正核试爆的效果是相同的。在实验室实施的亚临界核试验，与真正核试爆的效果是相同的。2024/7/271.气候预测：借助超级计算机预测气候变化，从而减轻气候变化给6超级计算机的最新情况超级计算机的最新情况2024/7/27超级计算机的最新情况2023/8/177 超级计算机是一国科研实力的体现，功耗更低、性能超级计算机是一国科研实力的体现，功耗更低、性能更优、体积更小的超级计算机，已经成为全球竞争越来越激烈更优、体积更小的超级计算机，已经成为全球竞争越来越激烈的高新技术领域。的高新技术领域。2016年年6月份第月份第47届全球顶级超级计算机届全球顶级超级计算机TOP500榜单新鲜出炉，中国继续稳坐头把交椅，不过一款新的榜单新鲜出炉，中国继续稳坐头把交椅，不过一款新的系统完全采用中国设计和制造的处理器研制而成。神威太湖之系统完全采用中国设计和制造的处理器研制而成。神威太湖之光是新的全球第一快系统，光是新的全球第一快系统，LINPACK基准测试测得其运行速度基准测试测得其运行速度达到每秒达到每秒93千万亿次浮点运算（千万亿次浮点运算（93petaflop/s）。最新这份名）。最新这份名单标志着自单标志着自TOP500首次发布以来美国第一次并非拥有数量最多首次发布以来美国第一次并非拥有数量最多的超级计算机系统。由于过去几年登记安装的工业和研究超级的超级计算机系统。由于过去几年登记安装的工业和研究超级计算机数量激增，中国以计算机数量激增，中国以167个系统领跑全球，美国以个系统领跑全球，美国以165个系个系统退居次席。由于霸占前两名，中国还引领性能这个类别统退居次席。由于霸占前两名，中国还引领性能这个类别。2024/7/27 超级计算机是一国科研实力的体现，功耗更低、8历年超级计算机的排名历年超级计算机的排名历年超级计算机的排名历年超级计算机的排名2024/7/2720151、“天河二号天河二号”超级计算机超级计算机2、“泰坦泰坦”超级计算机超级计算机3、美国劳伦斯、美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室利弗莫尔国家实验室的的“红杉红杉”，4、日本理化研究所的、日本理化研究所的“京京”。5、美国阿尔贡国家实验室的、美国阿尔贡国家实验室的“米拉米拉”超级计算机超级计算机6、瑞士国家超级计算中心的、瑞士国家超级计算中心的PizDaint7、阿朴杜拉国王科技大学的、阿朴杜拉国王科技大学的ShaheenII8、美国德克萨斯高级计算中心的、美国德克萨斯高级计算中心的Stampede9、德国尤利希研究中心的、德国尤利希研究中心的JUQUEEN10、美国劳伦斯、美国劳伦斯利弗莫尔国家实验利弗莫尔国家实验室的室的Vulcan20161、神威太湖之光神威太湖之光 2、天河二号天河二号3、美国能源部、美国能源部泰坦泰坦4、美国劳伦斯、美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室利弗莫尔国家实验室的的“红杉红杉”5、日本理化研究所的、日本理化研究所的“京京”6、美国阿尔贡国家实验室的、美国阿尔贡国家实验室的“米拉米拉”超级计算机超级计算机7、美国桑迪亚国家实验室的、美国桑迪亚国家实验室的Trinity8、瑞士国家超级计算机中心的、瑞士国家超级计算机中心的代恩特代恩特峰峰9、德国斯图加特大学的、德国斯图加特大学的Hazelhen10、阿朴杜拉国王科技大学的、阿朴杜拉国王科技大学的ShaheenII历年超级计算机的排名2023/8/17201520169根据超级计算机的排名情况，我们来介绍几台超级计算机根据超级计算机的排名情况，我们来介绍几台超级计算机根据超级计算机的排名情况，我们来介绍几台超级计算机根据超级计算机的排名情况，我们来介绍几台超级计算机2024/7/27根据超级计算机的排名情况，我们来介绍几台超级计算机2023/102024/7/27 “天河二号天河二号”是由国防科学技是由国防科学技术大学研制的超级计算机系统术大学研制的超级计算机系统20142014年年1111月月1717日公布的全球超级日公布的全球超级计算机计算机500500强榜单中，中国强榜单中，中国“天河天河二号二号”以比第二名美国以比第二名美国“泰坦泰坦”快近一倍的速度连续第四次获得快近一倍的速度连续第四次获得冠军。冠军。它有五大特点：一是高性能，它有五大特点：一是高性能，峰值速度和持续速度都创造了新峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录；二是低能耗，能效的世界纪录；二是低能耗，能效比为每瓦特比为每瓦特1919亿次，达到了世界亿次，达到了世界先进水平；三是应用广，主打科先进水平；三是应用广，主打科学工程计算，兼顾了云计算；四学工程计算，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体系结构，提高了软件兼容性和易编程性；五是性价比高。易编程性；五是性价比高。“天河二号天河二号”的系统存储总容的系统存储总容量相当于量相当于600600亿册每册亿册每册1010万字的图万字的图书。假设每人每秒钟进行一次运书。假设每人每秒钟进行一次运算，算，“天河二号天河二号”运算一小时，运算一小时，相当于相当于 1313亿人同时用计算器算上亿人同时用计算器算上10001000年。年。2023/8/17 “天河二号”是由国防科学技术大学研制的11“神威神威太湖之光太湖之光”是国内第一台全是国内第一台全部采用国产处理器构建的世界第部采用国产处理器构建的世界第一的超级计算机一的超级计算机按照评估，按照评估，“天河天河”系列的国产系列的国产化程度是化程度是70%左右，济南超算中左右，济南超算中心的心的“神威蓝光神威蓝光”超级计算机能达超级计算机能达到到85%以上，以上，“神威神威太湖之光太湖之光”的的处理器则是全国产的。处理器则是全国产的。“神威神威太湖之光太湖之光”的浮点运的浮点运算速度为每秒算速度为每秒93.01千万亿次，其千万亿次，其运算速度为此前运算速度为此前3年处在该榜单年处在该榜单首位的另一中国超级计算机系统首位的另一中国超级计算机系统（天河二号）的两倍以上，大约（天河二号）的两倍以上，大约是目前排名第三的美国领先超级是目前排名第三的美国领先超级计算机系统的五倍计算机系统的五倍。它一分钟的它一分钟的计算能力，相当于全球计算能力，相当于全球70亿人同亿人同时用计算器不间断计算时用计算器不间断计算32年。年。2024/7/27依托依托“神威神威太湖之光太湖之光”，以清华，以清华大学为主体的科研团队首次实大学为主体的科研团队首次实现了百万核规模的全球现了百万核规模的全球10公里公里高分辨率地球系统数值模拟，高分辨率地球系统数值模拟，这一成果将全面提高我国应对这一成果将全面提高我国应对极端气候和自然灾害的减灾防极端气候和自然灾害的减灾防灾能力；灾能力；“神威太湖之光”是国内第一台全部采用国产处理器构建的世界122024/7/27 泰坦是一台由克雷公泰坦是一台由克雷公司承建的超级电脑，置放于美国司承建的超级电脑，置放于美国能源部下属的橡树岭国家实验室能源部下属的橡树岭国家实验室中，供各项科学研究项目使用。中，供各项科学研究项目使用。泰坦是由原来也置放于橡树岭国泰坦是由原来也置放于橡树岭国家实验室的美洲虎经过多次升级家实验室的美洲虎经过多次升级改装而成。泰坦也是世界上第一改装而成。泰坦也是世界上第一台以通用图形处理器为主要数据台以通用图形处理器为主要数据处理单元的超级电脑，处理单元的超级电脑，2012年年11月至月至2013年年6月是世界上最快的月是世界上最快的超级电脑超级电脑 泰坦泰坦”占地面积与标准篮占地面积与标准篮球场相当，消耗的电力足以供应球场相当，消耗的电力足以供应一个小型城镇。一个小型城镇。它拥有它拥有56万多个处理器，理论运万多个处理器，理论运算速度峰值可达每秒算速度峰值可达每秒27千万亿次，千万亿次，今后将用于气候变化、可再生能今后将用于气候变化、可再生能源以及核能研究的计算机模拟。源以及核能研究的计算机模拟。2023/8/17 泰坦是一台由克雷公司承建13 让科技改变世界，让每个人都能享受科让科技改变世界，让每个人都能享受科技的乐趣技的乐趣 感谢观看感谢观看2024/7/27 让科技改变世界，让每个人都能享受科技的乐趣2023/14