“天河”的脱颖而出
“银河”系列计算机的成功表明我国已经逐步迈入独立设计和制造巨型机的国家行列,但却因为核心处理器等关键部件与技术的短板只能受制于人,这直接导致了我国虽然是国外超级计算机的“大买家”,却无法拥有匹配的“议价权”。在科技强国的大道上,只有攻克核心技术才能有真正的出路!
2006年,国家科技部将高性能计算机作为国家发展战略予以实施,“天河”高性能计算机工程正是在这一背景下应运而生的。“天河一号”作为中国高技术研发计划的一个重大项目,是在国防科技大学“银河”系列超级计算机的基础上研制而成的。国防科技大学计算机学院科研人员在高性能计算领域为之奋斗了数十年。2009年10月29日,国防科技大学成功研制出峰值性能为每秒1 206万亿次的“天河一号”超级计算机,使中国成为继美国之后,全世界第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。“天河一号”具有低能耗、高安全和易使用三个技术特点。以生物信息学为例,“天河一号”可以打造更高效率和精度的解决方案,华大基因依托“天河一号”计算平台,仅用5天就完成了一次500人规模的基因高分辨率分析,而普通计算机需要约5年时间。
2014年8月28日,国家超级计算天津中心举行天河建筑信息模型(BIM)产业园揭牌暨天河建筑信息云平台发布仪式,这是我国首次以超级计算机为平台建成的第一个集建筑规划、三维设计、造价精算、模拟分析、施工管理、运行维护等于一体的建筑信息模型产业园,标志着“天河”超级计算机推广应用又迈上了一个新台阶。“天河一号”在国家超级计算天津中心、长沙中心和广州中心投入运行,广泛应用于大科学、大工程以及产业升级和信息化建设,在石油勘探、生命基因、脑科学、新材料、气候变化与气象预报、高端装备制造、互联网金融等20多个领域获得成功应用,取得了显著的经济效益和社会效益。(https://www.daowen.com)
在“天河一号”的基础上,“天河二号”还增加了应用广与性价比高的优点,代表中国超算继续前行。2013年下半年,它在广州超级计算中心投入运行,其先导系统已开始为生物医药、新材料等领域用户提供服务。此前,中国二氧化碳排放对大气的影响只能依据其他国家模拟测定的数据。自从有了自主知识产权的“天河”系列计算机,中国不仅拿出了自己的气候影响依据,而且数据计算方法模型还成为国际标准,为中国赢得了气候变化谈判的话语权。
“天河二号”落户广州超算中心之后就与中山大学联姻。为此,中山大学成立了国内首个超级计算学院,培养目前紧缺的超级计算机专业人才。“天河二号”仍然使用英特尔公司的芯片,但是中国自主研发的芯片已经达到了4 000块左右,这说明我国超级计算机对国外技术的依赖已经减弱。值得注意的是,“天河二号”的前端机系统采用了4 096个中国国防科技大学自主研发的FT1500中央处理器,它所采用的操作系统是中国国防科技大学自主研发的麒麟Linux操作系统。美国电影《阿凡达》的动漫制作动用了美国的超级计算机资源,总共耗时1年多才完成。同样的工作量,“天河二号”只需要1个月的时间就可以完成。