打開(kāi)自主研制道路 “天河二號”給中國帶來(lái)自信

　　2015年11月16日，在美國公布了全球超級計算機500強，“天河二號”超級計算機以每秒33.86千萬(wàn)億次連續第六度稱(chēng)雄。而早前據報道，美國已經(jīng)決定禁止英特爾公司向中國出口與超級計算機相關(guān)的一些技術(shù)，其中也當然包括出售至強芯片用于天河二號的升級。

　　此消息一出，擔任天河2號系統主任設計師以及國防科大教授盧宇彤回應，“研制天河2號的計劃不變，將計算能力從55PFLOPS升級到100PFLOPS，美國雖然限售天河二號升級所需的IntelXeon處理器，對原本的計劃多多少少會(huì )有一定的影響，但幸好我們早有準備，不會(huì )影響天河二號的進(jìn)程”。由于Xeon E5處理器比較容易獲取，所以美國把限售的重點(diǎn)直接指向了XeonPhi計算加速卡。我國之所以想要這種加速卡，必然是考慮到了它的能耗和建設成本。

　　然而這并不能阻止我國繼續研制天河二號的步伐。這次，一個(gè)全新的天河2A將推向全球，與以往的天河系統相比，其運算峰值將達到100P，重點(diǎn)是“中國計算加速卡ChinaAccelerator”首次亮相，型號為“Matrix2000”。消息一出給了美國一個(gè)完美的回擊。天河2A在性能提升到100P的同時(shí)，功耗幾乎沒(méi)有增加。天河二號A仍然是以自主研發(fā)的H2FS文件系統為核心，實(shí)現了1TB/s的突發(fā)傳輸，100GB/s的持續傳輸。

　　天河二號A的計算節點(diǎn)數量將從天河二號的16000個(gè)，增加到約18000個(gè)，處理器仍然沒(méi)變，還是至強E5-2692V2，而最引人關(guān)注的則是用“ChinaAccelerator”(中國加速器)替代了XeonPhi。Matrix2000的主要設計規格預計為16核設計，可達到2.4T的浮點(diǎn)性能，功耗比現有的XeonPhi少了100W。Matrix2000的內部設計，采用了標量與向量單元+超長(cháng)指令字(VLIW)的架構。針對全新的Matrix2000所準備的軟件堆棧，包括GPDPS驅動(dòng)程序、操作系統、編譯器、數學(xué)庫等。在互聯(lián)層，采用了自主研發(fā)的TH-Express2+架構，實(shí)現了自適應(Adaptive)互聯(lián)架構。

　　目前，Matrix2000已經(jīng)通過(guò)了驗收，但正式投入使用時(shí)間還不確定，估計在今年就可投入。隨著(zhù)天河2A的研制成功，真正打開(kāi)了中國自主研制的道路，由于美國限售加速器，在這種情況下中國還能夠很快達到100P的性能，美方也是意想不到的，以為沒(méi)了他們，中國的超級計算機就停滯了，事實(shí)卻恰恰相反。

　　然而，這種具有超強存儲、計算和處理能力的超大型計算機系統應用非常廣，不管是在民用、國防還是軍事領(lǐng)域都得到很好的發(fā)展。特別是軍事領(lǐng)域，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。比如，在設計制造戰機或艦艇時(shí)，進(jìn)行復雜空氣力學(xué)和流體力學(xué)的試驗和分析時(shí)常會(huì )出現一些困難，因為這需要搜集眾多數據信息以及精細建模，且要進(jìn)行大量的數字計算、模擬仿真和優(yōu)化處理，而這些對于超級計算機而言是非常簡(jiǎn)單的，它能以最短的時(shí)間，高效、準確地設計出性能最好的戰機，從而對戰機實(shí)施控制;

　　另外，處在信息化的時(shí)代情報獲取和分析，對超級計算機的需求更大。如今各種高科技應用的產(chǎn)生，加密技術(shù)日益先進(jìn)，密鑰更換速度不斷加快，再使用人工破解已經(jīng)不大可能了，對于普通的計算機而言運算速度不夠，短時(shí)間內可能無(wú)法破解密碼，只有借助于超級計算機才有可能在最短的時(shí)間內找到密鑰和破譯密碼，如此一來(lái)，我們也能夠及時(shí)有效的擺脫黑客的監控，以此采取正當行為。因此超級計算機如今已成為破解密碼的不二工具，推動(dòng)了信息化的進(jìn)程。而超級計算機的用途遠不止于此，它的成功打開(kāi)了中國的市場(chǎng)，給中國帶來(lái)了自信。