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新华网天津频道11月18日电(记者余晓洁、周润健、白瑞雪)30年前,中国的超级计算机用户有一个神秘的“玻璃房”:美国人把一台超级计算机卖给中国,用不透明的玻璃包裹得严严实实,不容中国技术人员入内。这块中国土地上的“技术飞地”成了中国科学家心中永远的痛。
30年后,国防科大自主研发的中国首台千万亿次计算机“天河一号”以每秒2566万亿次的持续速度,登上了世界超级计算的“珠穆朗玛”,成为世界上最快的超级计算机。这个速度是前“世界纪录保持者”——美国“美洲虎”的1.45倍。
11月17日,超级计算机“世界第一”的奖章上第一次刻下了中国的名字。这是几代“天河”人梦圆的时刻,是古老的“算盘王国”崭新传奇的开始。
从奋力追赶到局部引领,关键技术的突破是自主创新的核心从2008年投入研制到2010年问鼎世界之最,是什么让“天河一号”在短时间内从众多欧美超算“高手”中突出重围?
超级计算机是国家的科技基础设施、人类的“天文望远镜”。在这样一个国际竞争激烈的高科技制高点,从来没有免费的午餐。“天河一号”总设计师、国防科大副校长杨学军说。“通过在高性能计算上长期的技术积累,我们拥有了属于自己的‘绝活’。”
运用中国人的智慧,科研人员们为“天河一号”独创了通用CPU和GPU结合的体系结构。这是一条世界上全新的技术路线。
一年过去,因其低能耗、低成本、高集成度等优点,这种体系结构已经成为国际主流。在最新全球计算机500强排行榜的前10台计算机中,除了“天河一号”,中国的另一台千万亿次机“曙光星云”和位于第4名的日本Tsubame超级计算机也采用了这一结构。而生产GPU的美国厂商NVIDIA公司也因此成为“明星”。
“在体系结构的路上,中国人在拉着世界往前走。”中国科学院软件所研究员张云泉说。关键技术是买不来的——自起步开始,“天河”人就深谙这个道理。
随着国防科大自主研发的“飞腾1000”芯片安装到“天河一号”二期系统上从而部分取代进口芯片,让中国的超级计算机拥有一颗“中国芯”的梦想成真。
自主芯片的成功研制和运用,为“天河”未来的全部国产化奠定了基础。尽管目前的自主CPU与世界先进水平还有差距,杨学军透露说,国防科大正在研发中的新一代芯片,又有新的技术“绝活”,性能将显著提升。
从自主CPU到让美国专家赞叹不已的互联芯片,从高性能虚拟计算域到软硬一体的低功耗控制,“天河一号”所创造的“中国速度”背后,是一系列领先世界水平的技术进步。每一项关键技术的突破都是让世界瞩目的亮点,一路走来的每一步都铭记着中国超级计算机发展的坚实足印。
“我们中国人要有志气,虽然不能一下子超过人家,可以一点点地做得更好,最终实现全面超越。这是个水滴石穿的积累过程。”“天河一号”工程办公室主任李楠说。
从当年的奋力追赶到今天的局部引领,虽然中国在信息技术领域与西方发达国家仍有差距,世界超级计算机的发展史上,已经留下了“中国设计”的深深烙印。