神威E级原型机(英語:Sunway exascale prototype system, SEPS[2],其中的“E级”(英語: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級计算机,被用于探索实现E级系统的可能技术路线和手段[3]。该计算机位于山東省濟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]。
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]。
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]。