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神威E级原型机

神威E级原型机（英语：Sunway exascale prototype system, SEPS[2]，其中的“E级”（英语：Exascale）指“每秒可进行百亿亿次浮点运算超级计算机”）是中国国家并行计算机工程技术研究中心制造的一台超级计算机，被用于探索实现E级系统的可能技术路线和手段[3]。该计算机位于山东省济南市的国家超级计算济南中心，于2016年6月开始建设[4]，2018年8月5日完成部署、正式启用[5]。

神威E级原型系统
激活时间2018年8月5日
作业管理者国家超级计算济南中心
置放地点中国山东省济南市
最大消耗功率290KW
操作系统神威睿思
容积、占地面积单个机柜
运算速率3.13PFlops（峰值）
2.556PFlops（持续性能）
造价6000万元人民币[1]
排名中国HPC TOP100: 21, 2023年
用途技术路线验证、科学研究
官方网站https://www.nsccjn.cn/shenwei_elevel

系统硬件

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神威E级原型机包含1024个中国自主研发的申威SW26010+ 异构众核架构（英语：Manycore processor）处理器，单个处理器片上包含260个核心（包括4个运算控制核心和256个运算核心），共计266240个核心[6]。该型号处理器为此前神威·太湖之光所采用的申威SW26010（英语：Sunway SW26010）的改进型，整体同样采用自有的申威指令集，处理器运行频率为1.5GHz。每两片处理器连接到同一个网络接口芯片，构成一个运算节点，单节点性能可达6.12TFlops。

通信方面，神威E级原型机使用了新开发的网络接口芯片和路由器芯片[7]。为了实现E级计算机所需的网络规模，原型机采用了与神威·太湖之光不同的互连方式，通过改良的胖树拓扑结构（英语：fat tree）和新设计的消息引擎，将通信性能提升到了神威·太湖之光的4倍[8]。

除处理器和网络系统之外，原型机的存储系统也全部使用了中国自主设计制造的芯片[5]，整体存储架构与神威·太湖之光类似[9]。

系统性能

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神威E级原型机的峰值运算能力达到了3.13PFlops，持续性能为2.556PFlops，Linpack效率81.5%，在建成时性能位列中国高性能计算机TOP100第4位，世界超算排行榜TOP500第75位[10]，目前（2023年）位居中国高性能计算机TOP100第51位[6]。系统性能功耗比为11.3GFlops/W，总功耗为290KW[11]，较此前的神威·蓝光计算机下降了75%[12]。

应用

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神威E级原型机的应用领域包括海洋、医药、材料、气象、化学、工业、教学、生态、航天等多个方面。原型机2018年建成时，即部署了12个领域的35项重大计算任务。其中22项应用具备扩展到E级规模的能力，6项应用曾成功入围戈登贝尔奖[5]。

参见

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参考文献

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  1. ^ “神威E级原型机”研制成功 济南有望摘超算界下一顶皇冠. 大公报. 2018-08-06 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）. 
  2. ^ He, Xiaobin; Chen, Xin; Guo, Heng; Liu, Xin; Chen, Dexun; Yang, Yuling; Gao, Jie; Feng, Yunlong; Chen, Longde; Diao, Xiaona; Chen, Zuoning. Scalability and efficiency challenges for the exascale supercomputing system: practice of a parallel supporting environment on the Sunway exascale prototype system. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2023-01-01, 24 (1). ISSN 2095-9230. doi:10.1631/FITEE.2200412 （英语）. 
  3. ^ “高性能计算”重点专项2016年度重点研究任务已经完成部署. 科技部. 2016-09-23 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）. 
  4. ^ 神威E级原型机：我国下一代超算原型机在济南开工建设. 人民网. 2017-06-23 [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 国家超级计算济南中心神威E级原型机落成启用. 山东省计算中心. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）. 
  6. ^ 6.0 6.1 2023年中国高性能计算机性能TOP100排行榜详细信息. hpc100.cn. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-07-15）. 
  7. ^ Lu, Yutong. Paving the way for China exascale computing. CCF Transactions on High Performance Computing. 2019-08-01, 1 (2). ISSN 2524-4930. doi:10.1007/s42514-019-00010-y （英语）. 
  8. ^ 高剑刚; 卢宏生; 何王全; 任秀江; 陈淑平; 斯添浩; 周舟; 胡舒凯; 于康; 魏迪. 神威E级原型机互连网络和消息机制 (PDF). 计算机学报. 2021-01-15, 44 (01): 222-234 [2024-06-04]. （原始内容存档 (PDF)于2024-09-21）. 
  9. ^ Wei, Jia; Chen, Mo; Wang, Longxiang; Ren, Pei; Lei, Yujia; Qu, Yuqi; Jiang, Qiyu; Dong, Xiaoshe; Wu, Weiguo; Wang, Qiang; Zhang, Kaili. Status, challenges and trends of data-intensive supercomputing. CCF Transactions on High Performance Computing. 2022-06-01, 4 (2). ISSN 2524-4930. doi:10.1007/s42514-022-00109-9 （英语）. 
  10. ^ 神威E级原型系统 - 济南超级计算技术研究院. www.jnist.cn. [2024-06-03]. （原始内容存档于2023-12-17）. 
  11. ^ 神威E级原型机 - 国家超级计算济南中心. 国家超级计算济南中心. [2024-06-03]. （原始内容存档于2023-12-17）. 
  12. ^ “天河三号”后，神威E级超算原型机在济南正式部署启用. 观察者网. [2024-06-03]. （原始内容存档于2024-06-03）. 
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