新華社長沙６月１７日電（記者 白瑞雪、吳建軍、司宏偉）中國天河二號１７日成為全球運(yùn)算速度最快的計(jì)算機(jī)。“速度不是唯一。我們追求的是用更好、更快超級計(jì)算機(jī)為創(chuàng)新型國家建設(shè)和人類文明進(jìn)步做出貢獻(xiàn)的‘超算夢’?！眹揽拼笮ｉL楊學(xué)軍說，“這是‘中國夢’的一部分，也是實(shí)現(xiàn)‘中國夢’的助推器?！?/p>
國家戰(zhàn)略打造夢想舞臺(tái)
Ｔｏｐ５００這項(xiàng)全世界最具權(quán)威的超級計(jì)算機(jī)“比賽”，在很大程度上顯示著一個(gè)國家信息領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力。
２０１０年１１月之前，出現(xiàn)在第一名位置上的只有美國和日本的機(jī)器，直到天河一號為中國摘得首枚超算“金牌”。不到８個(gè)月，日本的“京”超級計(jì)算機(jī)取代天河一號奪冠。此后，美國研制的“紅杉”“泰坦”先后問鼎世界最快計(jì)算機(jī)。
與此前排名世界第一的“泰坦”相比，天河二號性能是它的兩倍。與天河一號相比，天河二號計(jì)算性能和計(jì)算密度均提升了１０倍以上，而執(zhí)行相同計(jì)算任務(wù)的耗電量只有前者的三分之一。
中國科學(xué)院超級計(jì)算中心主任遲學(xué)斌的統(tǒng)計(jì)表明，最近１０年，美國超級計(jì)算機(jī)性能提升了５００倍，中國超級計(jì)算機(jī)性能則提升了５０００倍。
這不僅標(biāo)志著中國超算綜合實(shí)力領(lǐng)先，更意味著中國超算的發(fā)展速度和發(fā)展?jié)摿σ呀?jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。
天河一號問世那天起，天河二號的攻關(guān)就開始了。楊學(xué)軍說：“在對國際高性能計(jì)算發(fā)展趨勢進(jìn)行分析后，我們瞄準(zhǔn)億億次級機(jī)器的研制，決心在引領(lǐng)世界超算發(fā)展中做出新的貢獻(xiàn)?！?/p>
“長時(shí)間落后的中國超算能在今天達(dá)到國際先進(jìn)水平，離不開團(tuán)隊(duì)超常的付出。”國防科大政治委員王建偉說，“他們是世界上最勤奮的科學(xué)家。”
兩次把中國超級計(jì)算機(jī)托舉上世界之巔的“天河”團(tuán)隊(duì)僅２８０人，全年休假只有春節(jié)期間的三天。
天河二號工程新聞發(fā)言人李楠說，國防科大計(jì)劃在２０１５年研制出十億億次計(jì)算機(jī)，在２０２０年前后研制出百億億次計(jì)算機(jī)。
目前，相關(guān)預(yù)研工作已經(jīng)展開。
自主創(chuàng)新凝就夢想力量
天河二號的系統(tǒng)存儲(chǔ)總?cè)萘肯喈?dāng)于６００億冊每冊１０萬字的圖書。假設(shè)每人每秒鐘進(jìn)行一次運(yùn)算，天河二號運(yùn)算一小時(shí)，相當(dāng)于１３億人同時(shí)用計(jì)算器算上１０００年。
作為我國當(dāng)前主頻最高的新一代高性能通用ＣＰＵ——“飛騰－１５００”構(gòu)成了天河二號的服務(wù)陣列，約占全部ＣＰＵ的八分之一。李楠坦陳，國產(chǎn)ＣＰＵ與國際上最好的ＣＰＵ尚有差距，同時(shí)出于軟件兼容性的需要，這臺(tái)機(jī)器目前還無法完全使用國產(chǎn)ＣＰＵ。
在ＣＰＵ、應(yīng)用軟件等“短板”領(lǐng)域奮力追趕的同時(shí)，更多“中國創(chuàng)造”已經(jīng)走向“中國領(lǐng)先”。
“體系結(jié)構(gòu)是超級計(jì)算機(jī)的筋骨。我們在技術(shù)路線和關(guān)鍵技術(shù)上走出了一條全新的路子，引領(lǐng)了國際潮流。”天河二號總設(shè)計(jì)師廖湘科說。
獨(dú)具匠心的“ＣＰＵ＋ＧＰＵ異構(gòu)融合體系”，在天河一號中獲得成功。今天，這種結(jié)構(gòu)已被國際上很多超級計(jì)算機(jī)采用。
這一次，中國設(shè)計(jì)師們再辟蹊徑，又為國際公認(rèn)的異構(gòu)體系引入了新的成員：天河二號出人意料地沒有繼續(xù)使用ＧＰＵ，而是用被稱為ＭＩＣ的英特爾部件作為加速器。
這一被稱為“新型異構(gòu)多態(tài)體系結(jié)構(gòu)”的全新搭配方式不僅大大提高了機(jī)器的計(jì)算速度，還將天河二號的應(yīng)用從科學(xué)計(jì)算拓展至高效大數(shù)據(jù)處理、高吞吐率和高安全信息服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。
“這臺(tái)機(jī)器的進(jìn)步不僅有利于中國的科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界，而且將推動(dòng)數(shù)十年內(nèi)超級計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展水平?！庇⑻貭柟靖笨偛美捉懿す澙u價(jià)說。
廣闊應(yīng)用實(shí)現(xiàn)夢想圖景
在美國田納西大學(xué)教授杰克·唐加拉眼里，超級計(jì)算機(jī)是可以預(yù)知未來的水晶球。
中國的“水晶球”不僅為科學(xué)家們搭建了研究大科學(xué)、大工程、大數(shù)據(jù)等挑戰(zhàn)性問題的平臺(tái)，也承擔(dān)著對接日常信息需求、提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的職責(zé)。
——回溯地球上的氣候變遷歷史，天河一號可以模擬２０００年前的變化，天河二號則可以模擬到５０００年前甚至更遠(yuǎn)。
——電影《阿凡達(dá)》動(dòng)漫渲染制作耗時(shí)一年多完成。如果用天河二號，僅用１個(gè)月就可制作出與《阿凡達(dá)》動(dòng)染效果相當(dāng)?shù)挠捌?/p>
——傳統(tǒng)手段研發(fā)新車，一般要經(jīng)過上百次碰撞實(shí)驗(yàn)、歷時(shí)兩年多才能完成，而利用天河二號進(jìn)行模擬，只需３到５次實(shí)車碰撞、兩個(gè)月即可實(shí)現(xiàn)……
作為廣州超級計(jì)算中心的主機(jī)，天河二號將在２０１３年下半年安裝交付。
兩年前開始在國家超級計(jì)算天津中心運(yùn)行的天河一號，至今已有６００多家用戶。中心主任劉光明介紹說，天河二號研制成功后，很多老用戶迫不及待地提出新的使用申請。
為石油勘探、海洋環(huán)境探測等多領(lǐng)域用戶提供計(jì)算能力的同時(shí)，天津中心還與歐盟相關(guān)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展了基于天河一號核心技術(shù)的并行計(jì)算技術(shù)研究。
國防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院政委劉學(xué)民說：“我們期待與全世界的科學(xué)家開展更多合作，共同為全球性問題探索解決方案?！?/p>
