青島

●"天河二號"機房位於超算中心二層（三層為中空設計），機房主要由170個高約2米寬約1米的黑色柜子排列組合而成，分別是125個計算機櫃、8個服務器櫃、13個通信機櫃、24個存儲機櫃，總占地面積720平西裝方米，如果全部拆開可以裝滿60輛貨櫃車。
●"天河二號"計算陣列全景示機車借款意圖。
　　●技術篇
　　天河二號的用戶主要是三大類：第一類是政府。政府採用購買服務的方式，進行智慧城市等專屬性應用；第二類是扶持性的公益應用。大學、科研機構以及中小企業都可以優惠的價格使用；第三類是開放性的商業應用，面向全社會開放。與超算中心近在咫尺的生物辦公室出租島，會有很多的潛在應用。”
　　——廣州超算中心常房屋貸款務副主任盧澤新
　　在一群磚紅色的房子之間，它看起來並找房子不出眾，跟周邊的教學樓相差無幾，唯一的區別是它還沒有掛上標牌，但誰都知道這將是廣州大學城裡最有名的一棟樓。
　　這棟樓裡面裝著一個曠世奇寶，其身價近20億元，可能比周邊所有房子的造價之和還要多；它的肚量很大，相當於240個國家圖書館的存儲量；其食量更是驚人，一天可以吃下30萬元的電費，頂得上大學城五所大學的用電之和，也差不多是廣州城每日耗電量的1／500。
　　那個寶貝是什麼？是一臺用於“算數”的計算機，但不是普通計算機，而是超級計算機，學界人稱“天河二號”，江湖人稱“神算子”，安放它的房子就是國家超級計算機廣州中心。
　　“一臺擁有很多CPU、很大硬盤的巨型電腦”
　　它看上去沒有三頭六臂，只是由170個高約2米的黑色柜子排列組合而成，分別是125個計算機櫃、8個服務器櫃、13個通信機櫃、24個存儲機櫃，總占地面積720平方米，如果全部拆開可以裝滿60輛貨櫃車。你可以偷懶地把它理解成一臺擁有很多cpu、很多主板、很大硬盤的巨型電腦，只不過它不是用來看碟和打游戲的，而是用於汽車、高鐵與飛機設計。
　　“神算子”現在以“算數快”聞名於世界，最多可以一秒鐘算5.49億億次，是一臺個人電腦（主頻2Ghz）的兩千萬多倍，它算一個小時，13億中國人要用普通計算器一起算一千年。目前為止，它應該是這個世界上算數最快的家伙，美國人和日本人都要羡慕嫉妒恨。
　　它為什麼這麼快？首先因為它的計算核心足夠多，“天河二號”擁有32000顆主CPU和48，000個協處理器，共三百多萬個計算核心。那麼，把十萬台個人電腦用一根網線連在一起，可不可以也算做一臺超級計算機？答案是否定的，這台“拉郎配”式的個人電腦集群只能做一些相對“小兒科”的事情，比如幫谷歌公司解決一下網民的搜索請求，但無法完成更大的任務，比如常見的如氣候預測、新材料設計等。
　　“簡單堆芯片並不能堆出超算機”
　　不少人有一種誤解，認為超級計算機就是“堆芯片”，堆的數量越多，計算速度就越快。這個說法貌似有些道理，但”堆芯片“並不能達到1+1=2的效果。俗話說“三個和尚沒水吃”，管理溝通的效率決定了大團隊協同的效果。廣州超算中心的張理論博士介紹，自然界和人類社會很多事物內部存在著複雜的依賴關係，如在氣候預測中，大氣在各個空間位置上的運動狀態（如風速、氣壓）不是孤立的，而是與相鄰相近的位置存在密切相關。真正意義上的超級計算機，就是要解決這種具有強內部關聯度的全局性運算。
　　如何讓所安裝的數以萬計的CPU的性能最大化地發揮出來，實現1＋1大於2，是研發超級計算機最核心的技術之一。因此，超級計算機就像一個管理協同效率極高的渾然天成的大兵團。處理器與計算核心越多，相互之間的協作就越困難，技術瓶頸也會越多。“天河二號”兩次位列世界計算機top500榜單第一名，這意味著在超級計算機整體技術上，中國人已走在世界領先行列。
　　“誰也無法預測超算機的速度極限”
　　超級計算機究竟能有多快？張博士介紹，“天河二號”的計算速度在2015年可達每秒10億億次，差不多是現在的兩倍，但是誰也無法預測超級計算機的極限速度，人類對計算機運算速度的追求也是沒有止境的，即便是今天最快的計算機，它對大氣變化的模擬圖也與真實世界有相當距離。本質上，超算機只是一個相對概念，你現在的手提電腦，放在20年前，就等於是當時的一臺超算機。
　　事實上，雖然“天河二號”的計算速度已經問鼎全球，在整體實力上，中國的超算機還與美國有不小差距。根據今年6月公佈的數據顯示，美國擁有全球500強計算機中的253個，比其他國家的總和還要多，中國大陸則有65個位居第二，日本以30個位列第三，英法德則分別位列第四至第六位。
　　另外，一臺好的超級計算機除了取決於好的架構設計，還取決於有沒有好的芯片。而現今世界上幾乎所有超級計算機的芯片都被因特爾、AMD和IBM三家公司壟斷。公開資料顯示，“天河二號”採用了32000顆因特爾12核XeonE5主處理器和48，000個XeonPhi 協處理器，而使用中國國產的FT-1500型16核芯片只有4000多顆，總數為全部處理器的5%。
　　不過，超算機用外國芯片其實無傷大雅，不唯中國，全世界大部分國家的超級計算機都在使用美國芯片。如果確有必要，當然也可以全部採用國產CPU，但受限於國家整體的工業設計水平還不夠高，這樣做的代價可能是CPU安裝數量更多、能耗更大，效率經濟性和穩定性降低。
　　“中國超算機實用性上與歐美有差距”
　　相比而言，中國超算機目前真正的問題在實用性方面。公開資料顯示，中國目前的超級計算機在高鐵、汽車、製藥、ISP、地理科學、氣象預測等各個領域已有廣泛的運用，但在運用的深度上還與歐美存在差距，例如中國的天氣預報目前一般在7天左右，但歐洲則可以預報近十天的天氣情況，一個原因就是他們的數據模型更準確，可以更有效地使用超級計算機。
　　不過，在張博士看來，這些問題會隨著中國大力發展超算中心而逐步解決。廣州超算中心已通過專家評審，將成為繼天津、深圳、長沙、濟南之後的第五個“國家超級計算中心”，這意味著越來越多的城市開始重視超級計算機的研發與應用，越來越多的行業與企業將會因此受惠。
　　（原標題：它運算一小時，13億中國人要算1000年 速度世界第一，2015年可達10億億次/秒）