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神威E級原型機

神威E級原型機（英語：Sunway exascale prototype system, SEPS[2]，其中的「E級」（英語：Exascale）指「每秒可進行百億億次浮點運算超級電腦」）是中國國家平行計算機工程技術研究中心製造的一台超級電腦，被用於探索實現E級系統的可能技術路線和手段[3]。該電腦位於山東省濟南市的國家超級計算濟南中心，於2016年6月開始建設[4]，2018年8月5日完成部署、正式啟用[5]。

神威E級原型系統
啟用時間2018年8月5日
作業管理者國家超級計算濟南中心
置放地點中國山東省濟南市
最大消耗功率290KW
作業系統神威睿思
容積、佔地面積單個機櫃
運算速率3.13PFlops（峰值）
2.556PFlops（持續效能）
造價6000萬元人民幣[1]
排名中國HPC TOP100: 21, 2023年
用途技術路線驗證、科學研究
官方網站https://www.nsccjn.cn/shenwei_elevel

系統硬體

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神威E級原型機包含1024個中國自主研發的申威SW26010+ 異構眾核架構（英語：Manycore processor）處理器，單個處理器片上包含260個核心（包括4個運算控制核心和256個運算核心），共計266240個核心[6]。該型號處理器為此前神威·太湖之光所採用的申威SW26010（英語：Sunway SW26010）的改進型，整體同樣採用自有的申威指令集，處理器執行頻率為1.5GHz。每兩片處理器連接到同一個網路介面晶片，構成一個運算節點，單節點效能可達6.12TFlops。

通訊方面，神威E級原型機使用了新開發的網路介面晶片和路由器晶片[7]。為了實現E級電腦所需的網路規模，原型機採用了與神威·太湖之光不同的互連方式，通過改良的胖樹拓撲結構（英語：fat tree）和新設計的訊息引擎，將通訊效能提升到了神威·太湖之光的4倍[8]。

除處理器和網路系統之外，原型機的儲存系統也全部使用了中國自主設計製造的晶片[5]，整體儲存架構與神威·太湖之光類似[9]。

系統效能

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神威E級原型機的峰值運算能力達到了3.13PFlops，持續效能為2.556PFlops，Linpack效率81.5%，在建成時效能位列中國高效能電腦TOP100第4位元，世界超算排行榜TOP500第75位[10]，目前（2023年）位居中國高效能電腦TOP100第51位[6]。系統效能功耗比為11.3GFlops/W，總功耗為290KW[11]，較此前的神威·藍光電腦下降了75%[12]。

應用

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神威E級原型機的應用領域包括海洋、醫藥、材料、氣象、化學、工業、教學、生態、航天等多個方面。原型機2018年建成時，即部署了12個領域的35項重大計算任務。其中22項應用具備擴充到E級規模的能力，6項應用曾成功入圍戈登貝爾獎[5]。

參見

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參考文獻

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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. 大公報. 2018-08-06 [2024-06-03]. （原始內容存檔於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 （英語）. 
  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]. （原始內容存檔於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. 人民網. 2017-06-23 [2024-06-03]. （原始內容存檔於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. 山東省計算中心. [2024-06-03]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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 （英語）. 
  8. ^ 高劍剛; 盧宏生; 何王全; 任秀江; 陳淑平; 斯添浩; 周舟; 胡舒凱; 於康; 魏迪. 神威E级原型机互连网络和消息机制 (PDF). 電腦學報. 2021-01-15, 44 (01): 222-234 [2024-06-04]. （原始內容存檔 (PDF)於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 （英語）. 
  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]. （原始內容存檔於2023-12-17）. 
  11. ^ 神威E级原型机 - 国家超级计算济南中心. 國家超級計算濟南中心. [2024-06-03]. （原始內容存檔於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. 觀察者網. [2024-06-03]. （原始內容存檔於2024-06-03）. 
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