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十亿台超级计算机也被称为“电子级超级计算”，被认为是“超级计算的下一个皇冠”
《科技日报》记者7月26日了解到，由国防科技大学牵头、预计运行速度为“天河二号”10倍以上的“天河三号E级原型系统”已在国家超级计算天津中心开发部署，22日顺利通过项目课题验收，将逐步进入开放应用阶段。“天河三号E级原型系统”的部署和成功验收，标志着我国E级计算机即将进入实质性研发阶段。
新一代数十亿台超级计算机的发展计划是国际高端信息技术创新和竞争的前沿。美国和日本都提出了发展电子级超级计算机的计划，这些计划将在2020年或以后完成。中国数十亿台超级计算机的发展计划早已提上日程。2016年，国防科技大学和国家超级计算天津中心等团队共同承担了科技部支持的重点研发计划——“天河三号E级原型系统”研发项目。基于原型系统，天河三号超级计算机有望在2020年成功开发。它的计算能力将是天河一号的200倍，存储能力将是天河一号的100倍。
相关负责人透露，“天河”系列超级计算机已经完全掌握了五项独立的核心技术，即四个拥有自主知识产权和独立操作系统的芯片。所有核心技术和产品不再被外国“卡住”。目前，“天河二号”二期系统已全部安装通用中央处理器和加速器中央处理器、互联通信路由芯片和互联接口芯片，打破了2015年美国对国防科技大学和“天河”超级计算中心中央处理器的禁令。“天河三号”超级计算机将全面升级这四个芯片。
目前，“天河三号E级原型系统”实现了四大自主创新，即三大芯片——“矩阵-2000+”、互连接口芯片和路由器芯片；四种计算、存储和服务节点，10多种印刷电路板；新的硬件子系统，如计算处理、高速互连、并行存储、服务处理、监控和诊断、基础设施等。系统操作、并行开发、应用支持和集成管理软件子系统。
该负责人表示，“天河三号E级原型系统”实现了一个灵活的体系结构，可以满足多种应用的科学计算和数据处理需求。它突破了平衡计算、内存访问和通信的高性能计算节点技术。它可以支持诸如100，000节点规模的高速互连和光电混合高速信号传输技术、高效定向冷却技术以及对高性能计算环境的用户透明软件支持等技术。经过几十年的积累和不断创新，这些技术已经在天河超级计算机系统的核心关键技术上实现了整体自主性和可控性。
天河三号E级原型系统在关键技术和系统开发上的突破，也为“天河三号”综合平衡计算、内存访问和通信性能的完整系统提出了设计方案他说:“未来，天河三号的E级超级计算机将进一步升级已经设计和生产的三个计算和互联通信核心芯片。同时，将设计一种基于腾飞中央处理器的新型多核中央处理器，实现支持海量数据存储的分层存储系统，进一步优化适合高性能计算和高效大数据处理的灵活架构。计划用2-3年的时间，建成具有完全自主性和国际领先水平的新一代“天河三号”E级超级计算机。"
记者了解到，天津超级计算中心将依托“天河三号”建设一个集超级计算、云计算和大数据于一体的高性能计算服务平台。天津超级计算中心将在长期高分辨率气候天气预报、大型航天数值风洞、地震地质研究和油气能源勘探、脑科学和基因工程等生命科学研究中发挥强大的支撑和平台作用。以及涉及国民经济、民生和信息安全的政府数据、医疗卫生、遗传健康、地理和海洋等大规模数据分析和处理领域。(记者张强、孙玉松、通讯员于东阳)
