Tianhe-3 (кит. 天河三号, "Небесная река-3") — это экзаскальный суперкомпьютер Китая, разработанный Национальным университетом оборонных технологий (NUDT) в составе серии Tianhe. Он также известен под прозванием "Xingyi" (кит. 星移, "Звёздный сдвиг") и считается одним из самых мощных компьютеров в мире, хотя точные детали засекречены из-за политики Китая по неучастию в публичных рейтингах вроде TOP500 с 2019 года. Система предназначена для высокопроизводительных вычислений (HPC), включая научные симуляции, обучение ИИ, анализ больших данных и оборонные задачи. Tianhe-3 — это ответ Китая на санкции США, ограничивающие импорт чипов, и символ технологической самодостаточности.
Прототип был протестирован в 2018 году, а полная система запущена в 2023 году. К ноябрю 2025 года она остаётся в эксплуатации в Национальном суперкомпьютерном центре в Гуанчжоу (Guangdong), с возможным дубликатом в Шэньчжэне. Ожидается, что к 2025 году завершится строительство второго сайта в Шэньчжэне для третьего экзаскального суперкомпьютера, но Tianhe-3 уже считается лидером по скрытым мощностям.
История разработки
- Предшественники: Серия Tianhe началась в 2010 году с Tianhe-1 (петаскальный, 2,5 PFLOPS, топ-1 в TOP500). Tianhe-2 (2013) достиг 54,9 PFLOPS и лидировал в TOP500 до 2015 года, используя Intel Xeon и Xeon Phi. Tianhe-3 — преемник, но полностью отечественный.
- Разработка: Проект стартовал в 2015–2016 годах под руководством NUDT. Прототип прошёл тесты в 2018 году, показав 1 EFLOPS. Задержки из-за санкций США (с 2015 года NUDT и центры в "чёрном списке") привели к фокусу на локальные чипы. Официальный анонс "Tianhe Xingyi" произошёл 6 декабря 2023 года на конференции в Гуанчжоу.
- Ключевые этапы:2018: Прототип достигает экзашкалы (1 квинтиллион операций/сек).
2021: Интеграция с Phytium 2000+ и Matrix 2000+.
2023: Запуск, с удвоением мощности по сравнению с Tianhe-2.
2024–2025: Расширение, включая AI-приложения; слухи о 2+ EFLOPS.
Технические характеристики
Tianhe-3 — гибридная архитектура с фокусом на энергоэффективность и масштабируемость. Точные цифры — оценки, основанные на утечках, анализе TOP500 и отчётах (например, The Next Platform, 2024). Система использует ~625 шкафов с 160 000 процессоров MT-3000.
Параметр
Значение
Примечание
Процессоры
Matrix-3000 (MT-3000) от NUDT: гибрид CPU+GPU (Armv8-based, 16 Arm-ядер + 1536 DSP-ядер на чип)
Полностью отечественные; 2,56 млн Arm-ядер + 245,76 млн DSP-ядер всего. Предшественники: Phytium 2000+ (FTP, Arm) + Matrix 2000+ (MTP, ускорители).
Количество ядер
~248 млн (DSP + Arm)
Масштаб для экзашкалы.
Производительность
Пиковая: 2,05–2,56 EFLOPS (FP64); Устойчивая (LINPACK): 1,57 EFLOPS
Удвоение Tianhe-2 (54,9 PFLOPS); потенциально топ-1 мира, обгоняя El Capitan (1,74 EFLOPS).
Память
Неизвестно (оценка: >1 ЭБ)
Улучшенная HBM-подобная для AI/HPC.
Сеть
Отечественная высокоскоростная (Sunway-like interconnect)
Удвоенная пропускная способность vs. Tianhe-2.
Хранение
Удвоено vs. Tianhe-2 (>100x Tianhe-1)
Для больших данных и ИИ.
Энергия
~20–30 MW (оценка)
Эффективность ~50–70 GFLOPS/W; ниже, чем у Colossus (250 MW).
Стоимость
~1–2 млрд $ (оценка)
Государственное финансирование.
Архитектура MT-3000 сочетает CPU (общие задачи) и DSP (цифровые сигнальные процессоры для параллельных вычислений), с продвинутой памятью для снижения задержек. Это позволяет обрабатывать квинтиллионы операций/сек без иностранных чипов (NVIDIA/AMD).
Назначение и достижения
- Применение: HPC (физика, климат, ядерные симуляции), ИИ-обучение (модели вроде Tianhe Tianyuan на 350B токенов), большие данные (медицина, право, TCM). Поддержка оборонных исследований (но не подтверждено).
- Достижения:2023: Удвоение мощности Tianhe-2 в CPU, сети, хранении и приложениях.
2024: Выиграл Gordon Bell Prize (аналогично OceanLite); используется для AI и квантовых симуляций.
2025: Интеграция в национальные проекты; слухи о 3+ экзаскальных системах в Китае (включая Sunway и Tianhe-3). - Инновации: Полная независимость от импорта; гибридный дизайн для AI/HPC. Участвует в Gordon Bell Prize, несмотря на бойкот TOP500.
Сравнение и влияние
Tianhe-3 — "тихий титан": по оценкам, обгоняет El Capitan (США, 1,74 EFLOPS) в пиковой мощности, но уступает в прозрачности. По сравнению с Colossus (xAI, 396 EFLOPS в FP8 для AI), Tianhe-3 эффективнее по энергии (20 MW vs. 250 MW), но слабее в AI-специфике. Китай имеет 2–3 экзаскальных системы (Tianhe-3, Sunway OceanLite), что усиливает геополитическое напряжение.
Вызовы: Санкции США тормозят, но стимулируют инновации; критика за секретность. Влияние: Ускоряет китайский ИИ и науку, потенциально меняя баланс в "техно-холодной войне".
