天河二号（简称：TH-2），是一組由中國人民解放軍國防科技大學研制的异构超级计算机，为天河一号超级计算机的后继。天河二號的組裝和測試由國防科技大學和浪潮集團來負責，於2013年底入駐位于廣東省廣州市的中山大学广州校区东校园内的國家超級計算廣州中心並進行驗收，2013年底交付使用後對外開放接受運算專案任務，用於實驗、科研、教育、工業等領域。天河二號造價達一億美元，整個系統佔地面積達720平方米。天河二號於2013年6月起至2016年6月之前，為世界上最快的超级计算机。目前，天河二号由国防科技大学和中山大学共同使用和维护。不過樹大招風，美國以擔心「天河二號」進行核子研究為由，此後禁止英特爾出口芯片給中國，此後中國展開了自主設計道路。

天河二號的型号为TH-IVB-FEP，使用中央处理器神威太湖之光及协处理器天河二號的運算架構佈局：

天河二號共有16,000個運算節點，每節點配備兩顆Xeon E5 12核心的中央处理器、三个Xeon Phi 57核心的协处理器（运算加速卡）。累计32,000颗Xeon E5主处理器和48,000个Xeon Phi协处理器，共312万个计算核心。

除作業系統以外，均由國防科技大負責開發的并行编程模型与框架、系统容错设计与故障管理軟體等。

2013年6月，天河二号以峰值速度（Rpeak）每秒54,902.4TFLOPS（万亿次浮点运算）、持续速度（Rmax）33,862.7TFLOPS，超越泰坦超级计算机（Rpeak 27,112.5TFLOPS，Rmax 17,590.0TFLOPS），成为当時世界上最快的超级计算机。這個成績於2013年6月17日提交至TOP500。實際上，在早前的運行測試中，僅使用16,000個運算節點中的90%，亦即14,336個節點，LINPACK運算速度就達到30.65PFLOPS的效能水準，超過前任「泰坦」的74%。国际TOP500组织2013年11月18日公布了最新全球超级计算机500强排行榜榜单，“天河二号”以比第二名美国的“泰坦”快近一倍的速度登上榜首。

同樣在2013年6月，天河二號以2,061GTEPS的成績在Graph500上排名第六。Graph500是一個對超級電腦的資料密集型運算處理效能進行的一個排行榜，在此榜單上排位第一的是IBM紅杉，成績是15,363GTEPS。

電機電子工程師學會認為天河二號的落成以及重登TOP500第一「標誌著中國堅定承諾將在超級電腦領域發起一輪軍備競賽」。在当时的TOP500中，中華人民共和國擁有66組超級電腦，僅次於美利堅合眾國的252組系統。TOP500排行榜主要编撰人之一、美国田纳西大学计算机学教授杰克·唐加拉对新华社记者说：“‘天河二号’是一个非常强大的计算系统，它在第一名的位置上再占据一年时间，我也不会感到惊讶。」

就技術性意見而言，天河二號的工程新聞發言人李楠認為，因為中國大陆自家研發的處理器和英特爾的處理器存在軟體相容性問題，而且兩者之間的效能差距有目共睹，因此運算節點仍不得不使用英特爾的處理器，而並行運算系統也需不時地進行最佳化改進。

天河二號投入使用後將用於科學研究、工業設計等目的（包括计算化学、生命科學、材料科學、大氣科學、地球物理、宇宙、經濟學、大型基因組分析組合、基因測序、環境污染治理等等），對外開放接受運算專案任務，主要為中國大陸、港澳地區等地提供高效能運算服務，也會與國際上的其它科學研究機構合作並提供運算資源。也會承接來自中華人民共和國政府的一些國家安全資訊的處理任務。

正式運行以後有120多家使用者提供超過300項運算專案，其中有：

YouTube上的军事科技 揭秘“天河二号”超级计算机，始於0分24秒（中文）

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