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超級計算機: 從零起步贏得速度、應用“雙優勢”

文章來源:科技日報 作者:【*】 點擊:次 時間:2021/6/30 9:06:57

超級計算機: 從零起步贏得速度、應用“雙優勢”


       高性能超級計算機,是世界發達國家爭搶的重要“制高點”,對國家安全、經濟和社會發展,具有舉足輕重的支持作用。因此加快發展超級計算機,推廣超級計算機應用,對于我國科學研究、推動科技創新和促進經濟社會高質量發展意義重大。


       40多年來,我國超級計算機經歷了從無到有、從跟跑到局部領先、從關鍵核心技術引進到實現自主可控的艱難發展歷程。


       勇于突破封鎖,我國超算技術不再受制于人


       “多年來,中、美、日等國在超級計算機領域的競爭,實際就是科技實力與綜合國力的競爭?!敝袊茖W院計算技術研究所研究員張云泉說,我國幾代超算人前赴后繼,創造出了不起的“奇跡”。截至目前,天河二號、“神威·太湖之光”等國產超級計算機,在國際超級計算機大賽上,共拿下10個世界第一。


       在國家超級計算無錫中心主任楊廣文的記憶中,上世紀70年代,首臺超級計算機問世后,國際上對超級計算機的需求猛增。發達國家在重點產業領域,利用超級計算機取得了多方面的突破。當時,美國、日本等國在一些關鍵核心技術上,對中國全面封鎖。


       那時,我國由于沒有高性能的計算機,部分石油礦藏數據和資料不得不用飛機送去國外處理,不僅費用昂貴,而且受制于人。


       當時,我國曾向某發達國家提出進口一臺性能不算很高的超級計算機,對方卻回復:必須要為這臺機器建一個六面不透光的“安全區”,能進入“安全區”的只能是巴黎統籌組織的工作人員。


       1978年,黨的十一屆三中全會召開,拉開了改革開放的序幕。也就是在這一年,我國正式啟動巨型計算機的研制工作。


       “為什么要研制自己的巨型計算機?因為中國要搞四個現代化,不能沒有巨型計算機!”楊廣文告訴科技日報記者,超級計算機由大量的計算節點組成,每個計算節點由一些CPU(中央處理器)組成,計算節點由高速互聯網絡連接起來。除此之外,整個系統還包括大規模存儲系統、系統軟件、應用軟件和冷卻系統等。因此短時間內,我國要想在超級計算機核心技術上取得重大突破、跑在世界前列,不是一件容易事。


       然而,我國的科研人員并未被眼前的困難嚇倒。當時,他們腦子里只有一個念頭:早日造出中國人自己的巨型計算機,技術上不再受制于人。


       從1978年到1983年,這5年里,承擔此項任務的研發團隊,沒日沒夜的頑強拼搏,解決了無數個基礎理論、技術和制造工藝問題,攻克了數以百計的關鍵技術難關,創造性地提出了“雙向量陣列”結構并完成整體設計,比原計劃提前一年成功研制出“銀河-Ⅰ”巨型計算機。


       1983年12月26日,我國第一臺億次巨型計算機“銀河-Ⅰ”正式通過國家技術鑒定,系統達到并超過了預定的性能指標,機器整體穩定可靠,且經費只用了原計劃的1/5。


       這標志著中國成為世界上少數幾個能夠獨立設計和研制億次巨型計算機的國家。


       面向國家需求,實現真正安全自主可控


       “從2002年之后,經過15年的高速發展,中國超算實現了安全、自主、可控?!睏顝V文說。


       近10年來,我國從基于自主可控超級計算機系統的軟件與應用、服務于國家特殊需要和高新技術產業發展考慮,重新布局了超級計算機的研制工作。


       “十三五”國家重點研發計劃設立了“高性能計算”重點專項,在高性能計算機研制、系統軟件及應用等方面給予布局支持。其中,研制“神威·太湖之光”就是國家重點組織開展的一項重大科研任務。


       2013年4月22日,江蘇省人民政府正式提出在無錫市建設10億億次超級計算中心,得到科技部的支持;2014年3月5日,科技部同意“高效能計算機及應用服務環境(二期)”重大項目立項;2015年12月31日,“神威·太湖之光”超級計算機研制完成。


       用相關專家的話來說,隨著“神威·太湖之光”超級計算機和“申威26010”處理器等標志性成果的出現,打破了長期以來國產超級計算機平臺無“芯”可用的局面,奠定了安全、自主、可控的國產平臺技術基礎。


       記者了解到,“神威·太湖之光”超級計算機由40個運算機柜和8個網絡機柜組成。每臺運算機柜包含4個由32塊運算插件組成的超節點,每塊插件由4個運算節點板組成,一個運算節點板又包含兩塊“申威26010”高性能處理器。

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