天河二號:國之重器 獨辟蹊徑求突破

　　從“銀河”到“天河”

　　“高性能計算機是名副其實(shí)的 國之重器 ，其研制與應用水平不僅代表國家的科技發(fā)展水平，更是國家在創(chuàng )新創(chuàng )造和經(jīng)濟建設中塑造核心競爭力的關(guān)鍵武器?！眹?63計劃高性能計算機及其核心軟件重大專(zhuān)項總體組組長(cháng)錢(qián)德沛如是評價(jià)。

　　正因為如此，我國超級計算機的研發(fā)一開(kāi)始就遭到了國外的嚴密封鎖。

　　有兩件事雖然過(guò)去很多年，卻總是被“天河人”提起——

　　改革開(kāi)放前，我國由于沒(méi)有國際先進(jìn)水平的高性能計算機，勘探的石油礦藏數據和資料不得不用飛機送到國外去處理，不僅費用昂貴，而且受制于人;國內一家單位想進(jìn)口一臺運算速度每秒400萬(wàn)次的計算機，外方居然提出：要為這臺機器建一個(gè)安全“玻璃房子”，中方人員上機操作，必須在外方監控下進(jìn)行，不得開(kāi)展合同以外的研究。

　　往事歷歷在目，始終激勵“天河人”奮勇拼搏，向世界超算的“珠穆朗瑪峰”攀登。

　　“中國要搞四個(gè)現代化，不能沒(méi)有巨型計算機!”1978年，鄧小平同志高瞻遠矚，把研制巨型計算機的任務(wù)交給國防科技大學(xué)。國防科大的一大批科技人員，瞄準世界先進(jìn)巨型機技術(shù)奮力攻關(guān)，僅用5年時(shí)間就研制出我國第一臺被譽(yù)為“爭氣機”的億次巨型計算機。1983年11月，“銀河”億次巨型計算機展現在世人面前，實(shí)現了我國巨型機零的突破。此后，他們又相繼研制出“銀河”系列巨型機，將我國超級計算技術(shù)一步步推向國際前沿。

　　跨入新世紀，“天河人”吹響了攀登世界科技高峰的集結號——早日研制出我國的千萬(wàn)億次超級計算機系統?！熬扌陀嬎銠C的發(fā)展規律是每10年性能提高1000倍。2000年的國際先進(jìn)水平是1萬(wàn)億次，到2010年肯定會(huì )達到千萬(wàn)億次級。要占領(lǐng)制高點(diǎn)，必須盡快開(kāi)始研制千萬(wàn)億次計算機?！碑敃r(shí)的“天河一號”總設計師、現任國防科大校長(cháng)楊學(xué)軍說(shuō)。

　　這一步是不是跨得太大?不少人有疑問(wèn)，但國家戰略不容等待。

　　重擔又壓在“天河人”的肩上。血液里流淌著(zhù)“銀河精神”的“天河人”再一次迎難而上?；貞浧甬敃r(shí)的情景，職業(yè)生涯與中國超級計算機發(fā)展史幾乎“同齡”，曾參與我國銀河—Ⅱ、銀河—Ⅲ研制的劉光明感慨地說(shuō)，“確實(shí)非常不容易?！?/p>

　　每一項技術(shù)的背后，都是超常的付出：僅僅為了將網(wǎng)絡(luò )互連軟件的性能參數調整到適應硬件的最佳狀態(tài)，在3個(gè)月里，“天河人”進(jìn)行了上億次測試實(shí)驗。他們幾乎是每天工作十幾個(gè)小時(shí)，全年僅春節期間休息3天。而對這一切，作為“天河二號”主機系統主任設計師的蔣句平認為再平常不過(guò)。當記者請他講講過(guò)去攻堅克難的故事，蔣句平卻一時(shí)語(yǔ)塞，想不起來(lái)?！皟|萬(wàn)星辰匯銀河，世人難知有幾多。神機妙算巧安排，笑向繁星任高歌?！币苍S只有凌晨三四點(diǎn)還依舊燈火通明的“天河樓”能告訴我們這一切。

　　付出的汗水有了收獲。2010年11月，“天河一號”問(wèn)鼎世界第一;兩年半后，2013年6月，“天河二號”摘取世界冠軍，峰值計算速度也從每秒4.7千萬(wàn)億次躍升到每秒5.49億億次，實(shí)現由千萬(wàn)億次級到億億次級的跨越。

　　從“銀河”到“天河”，從“天河一號”到“天河二號”，“天河創(chuàng )新”團隊為了完成國家使命，以超前的眼光逐夢(mèng)“超算”世界，交出了一份份精彩答卷。

　　蔣句平告訴記者，目前“天河”團隊的平均年齡不到40歲。曾經(jīng)參與“天河一號”研制的年輕技術(shù)人員，如今已成長(cháng)為“天河二號”研制的骨干力量，一代代“天河人”接力前行，成為支撐我國未來(lái)高性能計算的脊梁。

　　獨辟蹊徑求突破

　　中國超級計算機的發(fā)展無(wú)疑給世界帶來(lái)了無(wú)數驚嘆。

　　3年多時(shí)間里，兩次研發(fā)出全球速度最快的超級計算機;短短十幾年里擁有超級計算機的數量，從零躍居世界第二;最近10年，中國超級計算機性能提升了5000倍，而同期美國超級計算機性能只提升了500倍……

　　是什么造就了中國超級計算機的跨越式發(fā)展?錢(qián)德沛說(shuō)，銀河、天河系列之所以取得如此驕人的業(yè)績(jì)，得益于一系列重大技術(shù)的自主創(chuàng )新，也清楚地表明了中國科技實(shí)力的巨大進(jìn)步。

　　超級計算機是集成數以萬(wàn)計CPU的龐然大物。按傳統的方法，提高超級計算機的運算速度可以是增加處理器數量，也可以是增加CPU核數。蔣句平告訴記者，“傳統的方法難以為繼，增加CPU數主要受到功耗、占地面積、系統可靠性方面的限制?！睋榻B，按傳統方法構建一臺每秒百億億次超級計算機，需要占地1.3萬(wàn)平方米，將近兩個(gè)足球場(chǎng)那么大;需要用電320兆瓦，相當于一個(gè)大中型城市的用電量。