下载客户端

突破 | 全国人算7万年，ta只用1小时？没错，...

2019-07-09 06:27

来源：澎湃新闻·澎湃号·媒体

本文原标题：《突破 | 全国人算7万年，ta只用1小时？没错，就在天津！》

从1978年

我国启动首台巨型机“银河-I”研制

到2018年

“天河三号”E级原型机完成部署

从“银河”到“天河”

从每秒一亿次到百亿亿次

中国超算已走过四十年

今年

也是国家超算天津中心成立十周年

在过去的40年中

我们实现了怎样的突破？

中国超算在世界上处于什么地位？

我们为什么要在这个领域花力气、下功夫？

面对人工智能、大数据时代

中国超算未来发展将何去何从？

它又与普通人有什么关系？

“天河三号”E级原型机

国产百亿亿次超级计算机将于2021年前后研制完成

“‘天河’新一代百亿亿次（E级）超级计算机将于2021年前后研制完成。”这是7月6日在天津举行的“纪念中国超算四十年暨国家超算天津中心成立十周年”大会上对外公布的消息。

在世界上最快超级计算机的争夺战中，E级超级计算机是各国新一代超算角逐的焦点。即将问世的“天河”新一代E级计算机将向世界冠军宝座发起冲击。

百亿亿次超算到底有多快？

▲▲▲

2009年5月，科技部批准成立国家超级计算天津中心，成为我国首家国家级超级计算中心，该中心部署着我国首台千万亿次超算“天河一号”，还肩负着我国新一代百亿亿次超算“天河三号”的研发重任。

国家超级计算天津中心

百亿亿次超算是眼下各国激烈争夺的一个里程碑。目前，中国、美国、欧盟、日本都宣布了相应的研发计划。

E级计算到底有多快？“天河一号”的峰值运算速度为每秒4700万亿次，它运算1小时，相当于全国13亿人同时计算340年以上。E级超算的计算速度是“天河一号”的200倍，它运算1小时，相当于全国13亿人民同时计算7万年以上。

当前，我国已经启动了百亿亿次超级计算机系统的研制工作，开始全面进入E级超级计算时代。紧随“天河三号”原型机，神威、曙光的百亿亿次原型机系统也相继发布。

国家超级计算天津中心主任刘光明介绍，“天河三号”E级原型机系统实现了四大自主创新，即3款芯片——“迈创”众核处理器（Matrix-2000+）、互连接口芯片、路由器芯片；4类计算、存储和服务节点，10余种PCB电路板；新型的计算处理、高速互连、并行存储、服务处理、监控诊断、基础架构等硬件分系统；系统操作、并行开发、应用支撑和综合管理等软件分系统。

第二届世界智能大会上展出的“天河三号”原型机

“天河三号”会有哪些应用？

▲▲▲

国家超级计算天津中心相关负责人表示，今后将依托“天河三号”超级计算机，构建超级计算与云计算和大数据深度融合的高性能计算服务平台，在长效高分辨率气候气象预报、大规模航空航天数值风洞、地震地质研究和油气能源勘探、生命科学研究等超大规模计算与模拟，以及涉及国计民生、信息安全的政务数据、医疗卫生、基因健康、智慧城市、交通、地理、海洋等大数据分析处理领域，发挥强大支撑和平台作用，有效推动新一代人工智能发展规划等实施和网络强国建设。

“天河三号”超级计算机部署在滨海新区，也将进一步引领天津智能产业创新发展，推动现有传统支柱转型升级，同时以“京津冀大数据协同处理中心”等为载体，对接雄安新区，全面服务京津冀协同创新，成为京津冀区域创新发展的重要引擎。

中国超算的艰难起步

上世纪70年代，自超级计算机问世以来，国际上对超级计算机的需求激增，中长期天气预报、航空航天、核爆模拟、石油地震勘探等重大创新和产业领域利用超级计算机不断取得突破。而当时，国际上对我国也开始技术封锁。

“银河－Ⅰ”巨型计算机

1978年，我国启动巨型计算机研制工程，由于当时技术基础、生产工艺等都与先进国家存在巨大差距，要把计算速度提升到每秒一亿次，困难重重。时任国防科大计算机研究所所长的慈云桂当时已满60岁，他立下军令状：“就是豁出我这条老命，也一定要把我们自己的巨型机搞出来！”

五年后，研发团队突破关键技术、完成整体设计，把整机系统的250万个焊点一个个焊起来，“银河-Ⅰ”巨型计算机最终研制成功，中国成为世界上少数几个能研制亿次巨型机的国家。

中国已成为世界上超级计算机数量最多的国家

时至今日，中国超级计算机的研制、创新、应用发展，经历了从无到有、从跟跑到领先的四十年“超常速”发展。

1978年，中国启动首台巨型机“银河-I”研制；2010年，“天河一号”首次摘下全球超级计算机500强榜单第一名。

近十年来，天津、深圳、济南、长沙、广州和无锡6家国家级超算中心相继落成。“天河一号”、“神威蓝光”、曙光“星云”、“天河二号”、“太湖之光”等超级计算机先后登上世界顶级超算阵容。如今，中国已成为世界上超级计算机数量最多的国家。

国家超算天津中心主任刘光明说：“中国累计拿了13次世界第一，超算已经成了除高铁、航天之外，中国向世界展示的第三张名片。”

为什么要发展超级计算机？

超级计算机体现着一国在全球信息技术竞争中的强国地位，是支撑综合国力提升的国之重器。如今在国防建设、科技创新、国民经济发展等各个方面，都少不了超算这个“超级大脑”的强大支撑。

刚刚过去的10年，中国超级计算闯出了一条技术创新与应用创新深度融合的新路。刘光明说，中国超算一直做的是“顶天立地”的事，“顶天”是为科学研究服务，提升国家科技创新能力；“立地”是为产业发展服务，促进经济建设快速发展。

“天河一号”取得世界第一突破之后，中国超级计算进入国际领先的行列，随后围绕超级计算开展了一系列核心技术突破，形成了高性能计算芯片、高速互联、操作系统等健全自主可控产业链，也迎来了“曙光”“浪潮”等中国高性能服务器和计算系统市场发展的黄金十年。

如今超级计算成为能“算天”“算地”“算人”的“国之重器”，驱动重大科技创新和产业创新。从航空航天数值风洞、数值气象预报、宇宙演化模拟，到海洋动力学计算、石油地震勘探处理，再到高通量虚拟药物设计、大规模基因数据处理以及工程数值仿真、高端装备设计等，超算支撑了一大批依托高性能计算和大规模数据处理的国际前沿技术创新领域，显著提升了我国在国际上的技术地位和影响力。