曙光4000A高性能计算机

在2004年6月22日公布的全球高性能计算机TOP500排名中，Dawning 4000A超级服务器在每秒8061亿次Linpack计算中排名世界第十. 在基于AMD芯片的超级计算机中，Linpack的效率也达到了世界第一. 这是中国超级计算机获得同行认可的最好结果. 该计算机使用2560个AMD Opteron芯片. 除了CPU和Linux平台系统外，其他组件也使用自己的技术.

Sugon 4000A浮点的峰值达到11万亿次，存储容量达到42TB.

曙光4000A已成功运行证券指数计算，电力安全评估，建设项目的抗震评估，天气预报，石油地震数据处理，核能开发和利用，汽车碰撞，电磁辐射，计算流体力学，基因匹配和剪接，蛋白质在结构分析和材料科学中有20多个应用.

作为满足国民经济建设和社会发展的主要需求的网格超级服务器，Sugon 4000A适用于各种大型科学工程计算和业务计算. 在科学工程计算方面，它可以涵盖电网安全评估，汽车碰撞，电磁辐射，石油勘探和开发，天气预报，核能和水电开发和利用，各种航天器和飞机，汽车的设计仿真，以及各种大型建筑物在大型业务计算中，工程安全评估和生物信息处理等重要任务，可以为证券，税收，银行，邮政，等行业和电子政务，电子政务提供服务. 在大型信息服务方面，它可以在各种游戏网站，门户，信息中心，数据中心，流媒体中心，电信交换中心和大型企业信息中心中发挥作用. 对于基于海量存储的数据应用，具有32位计算完全兼容性的具有64位地址空间的Dawning 4000A网格超级服务器更为有效.

曙光4000A高性能计算机系统

曙光4000A可以在20秒内实时完成10,000台并网发电机的实时电源安全评估，这些发电机具有5000万瓦以上的功率和220,000伏的变电站. 决策支持，以确保供电系统的稳定性.

曙光4000A可以在10年内在10分钟内完成上海证券交易所1,000多种股票交易信息的200个股指的计算，并且可以实时提供金融衍生产品.

曙光4000A可以在一小时内完成四次36小时天气预报，以计算2008年奥运会在中国周边地区，华北地区，北京周边地区和北京的风向，包括风向，风速，温度，湿度等. 1公里的精度，这对于每个奥运会场馆都是精确的.

曙光4000A可以在2小时内同时完成20倍上海黄浦江过江隧道三维结构地震数值分析计算，从而可以准确评估隧道的抗震性能.

研究系统新闻

曙光4000A高性能计算机系统是中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究与发展中心承担的国家863计划“高性能计算机及其核心软件”的主题. . 该系统计划于今年6月底进行识别，并将于2004年8月在上海超级计算中心安装，作为国家863计划支持的“ CNGrid”的主要节点. 该系统现已完成硬件安装和LINPACK测试，并进入了系统软件集成测试和应用软件试用计算的后期阶段.

曙光4000A系统的峰值计算速度达到每秒11万亿个浮点运算（11TFLOPS）. LINPACK计算速度超过每秒8万亿个浮点运算. 它是目前中国最快的商用高性能计算机系统. 根据2003年11月公布的世界500强高性能计算机排名，它排名第六，在基于AMD Opteron处理器的高性能计算机系统中排名第一，并有望在新的高性能计算机世界中发布. 在今年六月初. 在前500名排名中. 曙光4000A使中国成为继美国和日本之后制造和应用10万亿台商用高性能计算机的第三大国家. 这也表明，我国生产，应用和维护高性能计算机的能力已达到世界先进水平. 该系统在集群计算和网格技术上取得了突破，并形成了鲜明的技术特征，将我国通用高性能计算机系统的开发水平提高到了一个新的高度.

（1）突破10万亿峰值计算能力

曙光4000A采用国际高性能计算机的主流集群结构. 整个系统规模达到640个节点，每个节点是一个4CPU SMP系统，使用AMD 2.2 GHz Opteron 64位处理器，其峰值计算速度为11TFLOPS. 整个系统通过四组网络互连，包括Myrinet2000，千兆以太网，100M以太网和管理网络. 系统的主要配置如下:

11264 GFLOPS峰值计算速度

2560个CPU

640个节点

5TB内存

95TB存储空间

四套互联网络

黎明集团软件

在2003年11月公布的全球高性能计算机TOP500排名中，有8个系统的TFOLPS超过10，美国为7，日本为1. 用户和系统提供商都在美国和日本. 因此，Sugon 4000A系统使中国成为仅次于美国和日本的第三个制造和应用10万亿台商用高性能计算机的国家. 2004年，曙光4000A的成功开发使中国服务器公司能够为科研，教育，政府，国防，安全和工业提供商业级的高性能计算设备，其容量达到万亿至20万亿倍.

（2）LINPACK测试的国际领导者

经过开发人员的艰苦努力，Sugon 4000A LINPACK测试取得了可喜的结果: 系统持续性能达到8061GFLOPS，每秒超过8万亿浮点运算，效率为71.56％，超过了宣布的高水平2003年11月，在性能计算机TOP500中排名第六的闪电计算机已成为世界上所有使用AMD Opteron CPU的高性能计算机系统中最快的计算机. 在以上8组具有超过10万亿运算能力的系统中，效率仅排在第一位的地球模拟器（87.55％）和第五位的MPP2（74.32％）之后.

LINPACK测试结果受许多因素影响，主要因素包括:

与算法有关的参数设置

单个CPU的内存容量

单个CPU的LINPACK效率

Internet通讯性能

系统规模

CPU数量和单个节点的效率

这些因素共同决定了系统的LINPACK测试水平.

曙光4000A LINPACK测试的成就反映了高性能计算机系统的计算机研发实力和算法优化.

2003年，全球最快的采用AMD Opteron CPU“ Lightning”的高性能计算机具有与Dawning 4000A相同的峰值速度. 它使用Opteron 2GHz CPU，双CPU节点，Myrinet2000网络以及每个节点4GB内存. “闪电”的优点是其通信性能优于曙光4000A. 虽然全部使用Myrinet2000，但是由于“ Lightning”使用双CPU节点，因此每个CPU的通信带宽都高于Sugon 4000A. 尽管“闪电”节点的数量是曙光4000A的两倍以上，但在ASCI Q和曙光3000上进行的应用程序性能测试结果表明: 在相同的CPU大小下，使用双CPU节点的应用程序性能要优于使用4CPU节点的性能. 因此，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家进行的“闪电” LINPACK测试的计算效率应高于Dawn 4000A.

但是曙光4000A最终击败了“闪电”.

这主要归功于Sugon 4000A为科学计算应用开发的节点操作系统. 该操作系统是针对通用LINUX操作系统量身定制的，并结合科学计算应用程序的特性来扩展和改进核心. 通过优化对节点操作系统中高效通信协议的支持，曙光4000A的LINPACK操作效率最终提高了近2个百分点，超过了“闪电”. Sugon 4000A为提高应用程序的实际性能所做的工作在LINPACK测试中得到了回报.

MPP2还使用群集结构，其系统峰值计算速度比Dawning 4000A（11616GFLOPS）略高. 它使用Itanium-2 CPU，Quadrics QsNet互连网络，每个节点是具有双CPU的SMP，每个CPU的平均内存容量为3-4GB. 该系统的LINPACK运行效率高于曙光4000A，主要是由于以下几个方面:

Itanium-2的单CPU LINPACK效率比Opteron高出6％以上

Quadrics QsNet网络通信性能优于Myrinet，尤其是在节点为双CPU SMP的情况下

每个CPU（3-4GB）的内存容量比曙光4000A（2GB）高50％以上

曙光4000A的LINPACK运算效率仅比MPP2低4％，这也反映了曙光4000A的

就LINPACK而言，应用程序获得的实际性能要高于同类系统，而Sugon 4000A的系统级设计具有优势.

系统时间价格峰值Linpack CPU节点数内存存储网络OS

ASCI White 2001年$ 1.1亿美元12.3T 7.3T 8192 512（4U）4T 109T SPS AIX

曙光4000A 2004年<1000万美元11t 8.06t="" 2560="" 640（2u）5t="" 95t="" myrinet="">

以上是Dawning 4000A与IBM ASCI White之间的比较. 在NEC“地球模拟器”系统启动之前，ASCI White一直占据TOP500的第一位. 从2001年至今，它一直是IBM安装的最大的计算机系统. Dawning 4000A具有价格，Linpack速度，系统占用空间，功耗等方面. 所有方面都优于ASCI White，这表明Dawning 4000A已达到IBM最大系统的水平.

（3）高密度和低功耗

对于大型高性能计算机系统，如何增加系统密度和降低功耗是开发人员面临的关键问题之一. 为了提高曙光4000A的系统密度，中科院曙光公司计算技术研究所已开发出具有自主知识产权的4CPU高密度主板，并且是全球首款2U高4通道64位基于此主板的CPU工业标准机架服务器. 新开发的主板的alpha版本通过了AMD的确认测试的100％，这是AMD历史上的第一次. 由于使用了高密度服务器，Sugon 4000A可以在75平方米的占地面积内累积11万亿个计算能力，而其满负荷运行的实测功耗仅为380千瓦. 这方面提高了集群系统的可伸缩性，另一方面降低了整个系统的运行成本.

主板的成功开发和投放市场标志着我国商业服务器主板领域的新突破. Sugon带领IBM将4路服务器推向市场的时间为一年，并赢得了市场机会. Sugon同时启动了三台科学计算服务器，应用程序和64位入门级服务器，它们在64位系统上具有明显的技术和价格. 优点. Sugon已经将这台服务器OEM给Tyan公司曙光高性能计算机多少钱，出售给美国，欧洲，将在天津保税区进行ODM生产. 同时，主板在香港和韩国广泛流行，许多国际服务器制造商都提供基于主板的服务器产品.

Sugon 4000A的空间效率（由单位空间提供的性能）和功耗效率（由单位功耗提供的性能）均高于当前世界前三名，并将于今年年底推出. 一个IBM系统更好. 目前，就这两个指标而言曙光高性能计算机多少钱，我们是世界上最好的. 曙光4000A是世界上最坏情况下的10万亿台机器，它已达到行业标准机器组中的世界最佳水平.

（4）与AMD的战略合作具有重要意义

通过Sugon 4000A项目，计算机研究所，Sugon和AMD成为了战略合作伙伴. 采用AMD Opteron 64位处理器，通过与AMD的战略合作来普及64位计算，从而使中国用户能够更早，更便宜，更轻松地获得64位计算能力；同时引入全面竞争，为中国用户带来更多的技术选择，更大的价格优势，更高的国家利益，有利于改善中国计算机产业的格局.

与Intel Itanium相比，AMD Opteron具有明显的技术和市场优势. 我们在CPU选择方面领先一步，目前的情况证明我们在选择适合中国HPC应用和工业化需求的技术方面是正确的. X86-64是64位计算的未来发展趋势.

此外，通过选择AMD Opteron和自行开发的主板，Sugon 4000A的价格优势非常明显. 它是新型信息技术的产品，可以大大降低高性能计算机的成本，并使Sugon 4000A拥有良好的性能. 价格比.

（5）出色的应用程序实测性能

在完成LINPACK测试之后，我们对Dawning 4000A进行了实际应用计算，并获得了非常好的结果. 上海超级计算中心对6个重要的第三方商业应用软件进行了安装和测试，所有这些软件均已成功安装并运行，并取得了良好的应用性能. LS-DYNA等软件的性能几乎是2.4GHz Xeon系统的两倍，这将在上海现代制造业的设计能力中发挥重要作用. 在Dawning 4000A系统上，我们进行了MM5短期天气预报计算，以满足2008年北京奥运会1 km规模36小时天气预报的需要，在256CPU规模上仅需要2个小时即可运行. 到目前为止，无论是第三方商业软件还是天气预报等重要的行业应用都获得了出色的实际应用性能.

（6）高可靠性

在Sugon 4000A组装后的LINPACK和其他应用测试中，整个系统显示出非常出色的可靠性. 一方面，系统组装完成后，立即进入系统范围的LINPACK测试，并在不到一周的时间内实现了系统范围的稳定运行；另一方面，在测试过程中，连续运行了三组LINPACK测试，并且累积满负荷系统已经连续运行了27个小时以上而没有任何故障. 典型的10万亿台计算机的平均无故障时间为几个小时.

目前，Sugon 4000A正在接受后续的系统集成测试和应用计算. 在6月底，它将显示集群计算和网格启用技术的结果. 上海市政府工作报告中已经编写了Sugon 4000A 10万亿次计算机，这是上海通过科教兴市战略的推动力. 它用于构建为科学研究和国民经济服务的计算基础架构. 上海苏贡计算研究所超级计算中心将与计算机系统，第三方商业应用程序和应用服务紧密合作，以使Sugon 4000A成为促进上海及周边地区经济和社会发展的生产力. 2004年10月，曙光4000A将接受整机并提供外部服务.

确定报告

2004年6月29日，科技部在人民大会堂宣布: “ 863计划的重点项目Sugon 4000A通过了鉴定认可. Sugon4000A实现了10项技术和应用. 每秒万亿次操作. 双飞跃，成为中国功能最强大的商用超级计算机. ”作为国家“ 863”计划的最新成果，苏贡4000A将作为中国国家电网最大的主节点位于上海超级计算中心. 在今年6月22日刚刚公布的全球高性能计算机TOP500排名中，曙光4000A以每秒11万亿次的峰值速度和Linpack计算的8061亿次的速度排名世界第十. 同行认可的最佳结果.

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