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电脑，被用于探索实现E级系统的可能技术路线和手段^[3]。该电脑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

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晶片，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晶片和路由器晶片^[7]。为了实现E级电脑所需的网络规模，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晶片^[5]，整体存储架构与神威·太湖之光类似^[9]。

系统性能

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电脑TOP100第4位，世界超算排行榜TOP500第75位^[10]，目前（2023年）位居中国高性能电脑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·蓝光电脑下降了75%^[12]。

应用

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

• 神威蓝光 - 使用申威早期型号处理器的超级计算机，同样部署在国家超级计算济南中心
• 神威·太湖之光 - 使用早期申威26010处理器的超级计算机，部署在国家超级计算无锡中心
• 中国超级计算机行业

参考文献

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. 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. 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). 电脑学报. 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）.

中华人民共和国国家超级计算中心
序号	国家超级计算中心	地点	激活时间	部署机型	共建单位
1	国家超级计算天津中心	天津市	2009年10月	天河一号、天河三号原型机	国防科技大学 · 滨海新区政府 · 天津经济技术开发区管委会
2	国家超级计算深圳中心	广东省深圳市	2009年	曙光星云	中科院计算所 · 中科曙光 · 深圳市政府
3	国家超级计算长沙中心	湖南省长沙市	2011年	天河一号	国防科技大学 · 湖南大学 · 湖南省政府
4	国家超级计算济南中心	山东省济南市	2011年10月	神威蓝光、神威E级原型机	山东省科学院 · 山东省计算中心
5	国家超级计算广州中心	广东省广州市	2013年	天河二号、天河星逸	国防科技大学 · 中山大学 · 广州市政府 · 广东省政府
6	国家超级计算无锡中心	江苏省无锡市	2016年6月	神威·太湖之光	科技部 · 无锡市政府 · 江苏省政府
7	国家超级计算郑州中心	河南省郑州市	2020年11月	嵩山	郑州大学
8	国家超级计算昆山中心	江苏省昆山市	2020年11月	昆仑	未知
9	崂山实验室（青岛国实）超算中心？	山东省青岛市		神威·海洋之光	崂山实验室 · 青岛国实
10	国家超级计算成都中心	四川省成都市	2021年6月	未知，疑为曙光硅立方	未知
11	国家超级计算西安中心	陕西省西安市	2022年7月	秦岭	未知
12	国家超级计算太原中心	山西省太原市	2022年4月	太行一号	山西云时代公司 · 山西大学
13	中新（重庆）国际超算中心？	重庆市			重庆移动 · 无锡中心 · 新加坡MGN · 新加坡Archanan · 寰球超算（重庆）
14	“乌镇之光”超算中心 浙江（长三角）新一代全功能智慧超算中心	浙江省桐乡市	2022年5月