11月16日，在美國(guó)路易斯安那州新奧爾良舉行的超級(jí)計(jì)算展覽會(huì)上，學(xué)生們觀看超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)。

“天河一號(hào)”面臨兩大任務(wù)

揭秘“天河一號(hào)”緣何問鼎

超級(jí)計(jì)算機(jī)：大國(guó)實(shí)力的新競(jìng)技場(chǎng)

11月16日，國(guó)際“Top500”在美國(guó)新奧爾良正式發(fā)布第36屆最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜，中國(guó)的“天河一號(hào)”位居榜首。連日來(lái)，“天河一號(hào)”奪取世界冠軍的消息吸引著全球媒體的眼球，也引發(fā)了人們對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)的關(guān)注。

本報(bào)訊 “天河一號(hào)”以峰值速度4700萬(wàn)億次、持續(xù)速度2566萬(wàn)億次每秒浮點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)異性能位居世界第一，實(shí)現(xiàn)了從“亞洲第一”向“世界第一”的重大跨越。

互聯(lián)芯片自主研發(fā)

全球之所以高度關(guān)注這次排行榜的變化，就是因?yàn)椤疤旌右惶?hào)”體現(xiàn)了我國(guó)的三大自主創(chuàng)新。

其一，部分芯片屬于自主開發(fā)，芯片有望國(guó)產(chǎn)化。盡管“天河”的主要部件仍來(lái)自英特爾與英偉達(dá)兩個(gè)美國(guó)制造商，但互聯(lián)芯片則完全是中國(guó)自主研發(fā)，“天河”安裝有由中國(guó)自主研發(fā)的“飛騰1000”芯片，部分取代了進(jìn)口芯片，為全部國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

其二，設(shè)計(jì)構(gòu)架屬于中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)。從傳統(tǒng)上看，超級(jí)計(jì)算機(jī)由成千上萬(wàn)塊家用電腦的CPU(核心計(jì)算芯片)組裝而成；這些CPU必須在系統(tǒng)軟件和通信器件的協(xié)調(diào)紙下，才能充分發(fā)揮合力，否則就是一盤散沙。隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)從“百萬(wàn)億次”進(jìn)入“千萬(wàn)億次”，類似計(jì)算機(jī)“大腦”的CPU越來(lái)越多，協(xié)調(diào)難度也越來(lái)越大。

而“天河一號(hào)”采用先進(jìn)的“CPU+GPU”的設(shè)計(jì)思路，將GPU(圖形芯片)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)，起到了“CPU加速器”的作用。目前，這種先進(jìn)的技術(shù)路線還在探索階段，但前景看好。中國(guó)依靠這條技術(shù)路線開發(fā)出排名第一的“天河一號(hào)”，已經(jīng)很有說(shuō)服力。

其三，軟件操作系統(tǒng)不再受制于人。“天河”采用了與其他超級(jí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)不同的“麒麟”系統(tǒng)，這也是中國(guó)國(guó)防科大自主開發(fā)的，以高安全性著稱，它就像到銀行租個(gè)保險(xiǎn)箱，鑰匙與密碼都掌握在自己手上，避免受制于人，確保了“天河一號(hào)”的信息始終自主可控地掌握在自己手中。

“中國(guó)速度”震驚美國(guó)

縱觀今年的榜單，中國(guó)無(wú)疑是進(jìn)步最大的國(guó)家。過去17年里，中國(guó)只有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)曾入圍“Top500”年末前10，而且都是第10名。去年，中國(guó)還只有21臺(tái)計(jì)算機(jī)入圍全球前500名，位居美、英、德、法之后，今年增加到了41臺(tái)，總量?jī)H次于美國(guó)，排名第二。

過去一年間，全球前500快計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力總和，增幅僅為56%。中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)的進(jìn)步，體現(xiàn)了中國(guó)國(guó)家實(shí)力增長(zhǎng)，是中國(guó)實(shí)力的一個(gè)縮影。全球超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜編撰人之一、美國(guó)田納西大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)教授唐加拉說(shuō)，中國(guó)“天河一號(hào)”將一度位列第一的美國(guó)“美洲虎”遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在身后。

在16日排名正式公布前，美國(guó)媒體就已經(jīng)高度關(guān)注“天河一號(hào)”的消息。《華爾街日?qǐng)?bào)》援引美國(guó)計(jì)算機(jī)專家的話稱：“毫無(wú)疑問，‘天河’是高性能計(jì)算領(lǐng)域游戲規(guī)則的改變者，這是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力從西方轉(zhuǎn)向東方。”在美國(guó)11月中期選舉前后，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬多次在講話中提到，現(xiàn)在不僅世界上速度最快的火車在中國(guó)，中國(guó)還制造出了世界上速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。美國(guó)弗吉尼亞理工學(xué)院一位計(jì)算機(jī)專家稱，這意味著美國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域的支配權(quán)已經(jīng)動(dòng)搖。

在中外媒體與專家的分析看來(lái)，超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)原本是美國(guó)傳統(tǒng)的“優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目”，如今正被中國(guó)超趕，這無(wú)疑讓美國(guó)感到警惕與震驚。在超級(jí)計(jì)算機(jī)研制領(lǐng)域，中國(guó)的發(fā)展速度給世人留下了極深刻的印象。在過去十年間，中國(guó)在超級(jí)計(jì)算機(jī)全球排名榜上的位置穩(wěn)步上升。