7月8日电，记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心金龙教授课题组与合作者紧密合作，针对大尺度数万原子分子固体体系的第一性原理计算模拟，在国产神威·太湖之光超级计算机上实现了千万核超大规模并行计算。研究成果日前在线发表于《科学通报》上。

神威·太湖之光超级计算机系统是世界第一台理论浮点计算能力达到十亿亿次量级的超级计算机系统。其强大的理论浮点计算性能来自于40960个我国自主设计的第二代申威26010众核处理器，具有更大规模的多级并行计算单元和独特的片上存储结构。但其上的并行算法设计和性能优化面临许多挑战，迫切需要在重大应用问题的驱动下，发展其上的算法设计和优化实现方法。

通过科研人员的紧密合作，把中国科大理论与计算化学的低标度理论算法与国产高性能并行计算软硬件的优势结合起来，充分发挥了国产神威·太湖之光超级计算机的强大计算能力；开发了低标度、低通讯，低内存、低访存的并行计算方法；实现了具有平面波精度的千万核超大规模高性能并行计算。同时，模拟体系的大小（数万原子）比国际同等平面波精度的计算模拟软件提高了数百倍。

这一成果意味着，借助当代最先进的计算方法和世界顶级高性能计算平台，大体系、长时间的高精度第一性原理材料模拟已成为现实。

由国家并行计算机工程技术研究中心研制并安装在国家超级计算无锡中心的“神威·太湖之光”是世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机，曾连续四次登顶全球超级计算机500强榜单的榜首。

它拥有40960个中国自主研发的申威26010芯片，应用领域涉及天气气候、航空航天、生物医药、新材料、新能源等19个方面，支持国家重大科技应用、先进制造等领域多项解算任务，其应用成果多次获“戈登·贝尔”奖。

权威数据显示，在“神威·太湖之光”超级计算机发布短短一年的时间里，已有多项研究成果入围“戈登·贝尔”奖提名，几乎占据了总入围应用的半壁江山。

在其他领域，依托“神威·太湖之光”已完成百余项应用课题的计算任务，一年来共计完成200多万项作业任务，平均每天完成近7000项作业任务，包括百万核以上应用上百个，千万核整机应用15个。

据介绍，以清华大学为主体的科研团队，利用“神威·太湖之光”实现了千万核规模的全球10公里高分辨率地球系统数值模拟，半年后，北京师范大学、清华大学团队又将精度提高到3公里范围内，这些成果将全面提高我国应对极端气候事件和自然灾害的减灾防灾能力，同时大大增强中国在全球温室气体减排谈判中的“科学话语权”;

清华大学自主研发的神威深度学习算法库，为人工智能和大数据处理提供了有力的平台支持;国家计算流体力学实验室、中科院上海药物所、中国科技大学等多家研究机构，也都基于太湖之光开发出一系列高性能应用课题，上述应用涵盖天气气候、航空航天、船舶工程、新材料新能源等20多个领域。

“无锡有高性能计算的基础，也有超级计算应用的重大需求。”

国家超级计算无锡中心应用支持主管刘钊举例说，远景能源作为全球领先的能源互联网技术服务提供商，在无锡超算面世后就前来中心签下了合作协议。

公司相关负责人介绍，远景能源的重要业务是提供风力发电解决方案，选择什么样的地点进行风力发电至关重要。

由于无锡超算拥有“神威·太湖之光”的超强计算能力和专业的用户支持团队，在与国内其他超算中心对比后，远景能源决定将高性能计算软件平台部署到“神威·太湖之光”上，开展全球高分辨率风资源预测和近场高精细度计算流体仿真模拟，为实现风场设计、风机精确选址和风资源高效利用打下了坚实的基础。

同样，中船重工702所通过超算完成了大型海上浮动平台波浪载荷模拟的超大规模并行计算，显著加速了大型海上浮动平台研制进程。

自2016年6月20日“神威•太湖之光”发布后，目前系统运行稳定，用户群不断扩大，取得了一系列突破性成果：

“神威·太湖之光”全部采用自主技术，四次获世界超级计算机排名第一，该成果被评为2016年国内十大科技新闻;

2016年三项全机应用入围世界高性能计算应用最高奖“戈登·贝尔奖”（全球六项入围），最终“千万核可扩展非静力大气动力全隐求解器”应用获奖，实现了三十年来我国在此大奖上零的突破，成为我国高性能计算应用发展的一个里程碑成就，入选两院院士评选的2016年中国十大进展科技新闻;

2017年两项应用再次入围“戈登·贝尔奖”（全球三项入围），最终“非线性地震模拟”应用获奖，在国际上产生了巨大影响；

“神威·太湖之光”计算机系统、基于“神威·太湖之光”的重大应用成果分别荣获第三届、第四届世界互联网大会 “世界互联网领先科技成果奖”；

习主席在2018年5月28日的两院院士大会上提到 “超级计算机连续10次蝉联世界之冠，采用国产芯片的神威•太湖之光获得高性能计算应用最高奖-戈登•贝尔奖”；

2018年9月，国家超级计算无锡中心荣获“无锡市十大杰出创新创业团队”称号；

2018年12月，国家超级计算无锡中心荣获“为江苏省改革开放作出突出贡献的先进集体”称号；

杨广文入选2016中国科学十大新闻人物，付昊桓入选2017国家万人计划青年拔尖人才，甘霖博士获得2018年IEEE高性能专委会杰出新人奖。

国家超级计算无锡中心荣获2019年“全国爱国主义教育示范基地”称号。

“神威·太湖之光”计算机系统自2015年12月在国家超级计算无锡中心完成部署并投入运行以来，以每秒超十亿亿次的浮点峰值计算能力、超千万核心的并行规模，吸引了国内外大批顶尖团队开展应用研发，取得了许多重大应用成果。

来自国内外各应用领域的科研院所、企事业单位共申请了1845个账号，其中中国香港和台湾地区3个，国外用户45个（包括美国、英 国、俄罗斯、日本、澳大利亚、瑞士和新加坡等国家），三年来共完成1200多万个应用课题的解算任务，涉及天气气候、航空航天、船舶工程、海洋环境、石油勘探、生物信息、药物设计、电磁仿真、量子模拟、先进制造、新材料、新能源等二十多个应用领域，支持了包括科学与工程计算、大数据、人工智能领域的二十多个国家重大专项和重点研发项目，两百余项应用课题达到百万核心计算规模，其中22个大型应用能够高效运行整机计算资源，并行规模达到千万核心，并取得了一批高水平的应用成果。

在用好“神威·太湖之光”，将速度优势转化为应用优势方面也收获颇丰，相关应用已涉及天气气候、航空航天、海洋环境、生物医药、船舶工程、材料等20多个应用领域，支持300多家用户单位开展计算工作，团队研发取得多项标志性应用成果。