“创新发动机”跻身世界一流

发布时间：2012年06月06日 来源：光明日报  

作者：记者 陈劲松 王握文 通讯员 曾广福

　　当今信息时代，超级计算机是一项战略性高技术，是开展重大创新研究必不可少的基础设施，因此，被誉为“创新发动机”。

　　西方国家前来交流合作

　　２０１１年１月２０日，超级计算机“天河一号”副总设计师卢凯早早地来到国家超级计算天津中心。在这里，他迎候远道而来的欧洲客人。

　　在卢凯的印象中，就超级计算机而言，西方国家前来与我国交流合作是近些年才有的事情，尤其是在国际ＴＯＰ５００组织２０１０年１１月发布最新全球超级计算机前５００强排行榜，由国防科技大学研制的“天河一号”二期系统以每秒４７００万亿次的峰值速度和每秒２５６６万亿次的Ｌｉｎｐａｃｋ实测性能，位居世界第一之后。

　　此次到访的客人是德国尤利希中心主任、德国亥姆霍兹联合会主席巴赫姆教授，尤利希中心超算中心主任、软件模拟所所长利泊特教授等５人，他们对“天河一号”十分感兴趣，和卢凯等“天河一号”的研发人员探讨高性能计算的未来发展方向，商讨如何开展合作事宜。与此形成巨大反差的是：上世纪八九十年代，在中国气象局有一间专门的屋子，里面放着从国外买回来的超级计算机，但这间屋子有２４小时监控，中国人不能进，连操作的技术人员都是外国人。

　　今夕可谓天壤之别。“要与别人平等交流，你必须有绝活。”“天河”研发团队的卢宇彤说，世界一流的超级计算机不是简单地堆出来的，它必须攻克体系结构、关键器件、核心软件等一系列关键技术。

　　受高性能计算国际年会邀请，２０１１年，卢宇彤登上国际讲坛，做专题报告，介绍中国高性能计算技术发展。她认为，西方人看重“天河一号”，是因为我们在国际上首创ＣＰＵ和ＧＰＵ相融合的高效并行计算体系结构；制造出先进的通信芯片，设计出先进的互联结构，突破了具有世界领先水平的高速互连通信技术。她特别强调，我们中国人开创的异构协同并行体系结构是非常有发展前景的、代表国际超级计算机发展主流的技术。

　　国家超级计算天津中心成立两年多来，副主任朱小谦接待了一批又一批来自世界各国的来访者，包括橡树岭国家实验室等美国三大国家实验室、法国高性能计算代表团等。

　　又好又快满足社会需求

　　从制造超级计算机的电源器件采购中，“天河一号”主任设计师胡世平感受到我国对超级计算机需求的巨大变化。他说，过去我们去一些大厂家联系采购事宜，人家是不会理的；但现在不同了，即使是定制，世界上一些大的电源厂商也会积极参与招投标，根本原因是他们看中了我国超级计算机需求的大幅增长。

　　朱小谦说，“天河一号”超级计算机系统落户国家超级计算天津中心仅两年多，就拥有了３００多家用户。为满足众多用户的需求，中心已构建石油勘探、生物医药、动漫与影视超级渲染等５个高性能计算应用平台，成为世界上最快获得广泛应用的超级计算机系统。

　　从全国范围来看，２００７年以来，我国超级计算机需求以每年２０％－３０％的速度增长。胡世平说，需求决定供给，全国各行各业方兴未艾的创新活动，为我国超级计算机研制、应用的快速发展提供了动力。

　　面对旺盛的社会需求，以“天河一号”为代表的我国超级计算机行业走出了一条又好又快、可持续的科学发展道路。卢凯说，“天河一号”的研制融入国家创新体系，走的是军民融合式发展道路，它的研制成功是国防科大与天津滨海新区军民融合、密切合作的结果。

　　“天河一号”的能耗非常低，成本非常低。胡世平说，“天河一号”总共投资是６个亿，如果我们没有创新的ＣＰＵ和ＧＰＵ相融合的高效并行计算体系结构，全部用ＣＰＵ来做，可能要花２０多个亿才能做出来。“天河一号”总功耗是４．０４兆瓦，位于国际绿色５００的排行榜第二位，每个瓦特可以产生６３５．１５百万个浮点运算，仅次于美国一个叫蓝色基因的机器。

　　“天河一号”还具有高安全性的特点。卢宇彤说，其所采用的国防科技大学自主研制的麒麟操作系统，是国内唯一通过公安部Ｂ２级（最高等级）认证的操作系统。

　　超算应用水平世界领先

　　今年４月２３日，国家超级计算天津中心宣布启动中欧超级计算战略合作项目——天津中心联合天津大学与英国、挪威、西班牙等国的著名研究机构，联合申请了欧盟第七科技框架计划，也是目前世界上最大的科技框架计划。这一合作项目的实施，将使中国与欧洲在多个学科和应用领域实现强强联合，通过聚焦于计算环境和计算系统的相关科学研究，发展一系列新的研究方向。

　　“这标志着，我国在超级计算机应用领域已进入世界领先行列。”３８岁的卢凯说，“天河一号”是我国超级计算机发展的缩影，它的成功表明，在我国超级计算机研制的历史上，２１世纪前１０年是彪炳史册的１０年。在这一时期，我国超级计算机的研制和应用迅猛发展，除“天河一号”外，曙光公司研制的“星云”超级计算机、国家并行计算中心研制的“神威蓝光”高效能计算机、联想公司设计的“深腾”超级计算机也得到了很好发展，使我国在战略高技术和大型基础科技装备研制领域实现重大突破，为“中国制造”向“中国创造”转变提供了世界一流的“创新发动机”。

　　朱小谦说，国家超级计算天津中心运行的情况表明，“天河一号”为推动我国经济社会发展、提升科研水平和科技创新能力、提高企业的产品竞争力发挥了重要作用。如２０１１年初，中石油东方物探公司首次将面积达１０６０平方公里的石油勘探数据放在“天河一号”上进行计算，仅用１６个小时就完成计算处理任务，运算效率比原来提高３０多倍，极大地提升了我国石油勘探数据处理效率。