中国超级计算进击史
1.从无到有的“争气机”。1978 年,国防科技大学接到了自研超级计算机的任务,当时任该大学计算机研究所所长的慈云桂立下了军令状,“每秒一亿次一次不少(运算速度 1 亿次/秒),6 年时间一天不拖,预算经费一分不超”。最终,慈云桂团队通过创造性地提出“双向量阵列”结构,大大提高了机器的运算速度。不仅经费没超,还提前一年完成了研制任务。曾经指挥研究“两弹一星”的国防部长张爱萍,给这台超级计算机起名为“银河”。银河-I 的诞生打破了西方大国在超级计算机上的技术封锁,让中国成为继美国和日本后,世界上第 3 个可以自主研制超级计算机的国家。这台计算机也因此得一别名:“争气机”。
2.国家的意志。863 计划中,“智能计算机”被单独列为一个主题项目(即 306 主题)。
3.计算的“曙光”。1993 年 10 月,曙光一号超级计算机诞生,峰值运算速度达每秒 6.4 亿次,在多个技术上都取得了突破,比如采用全对称共享存储多处理结构、操作系统核心实现并行化。
1995 年,智能中心又推出了曙光 1000,实现了多个第一:第一台自研的大规模并行处理机结构的计算机,第一台实际运算速度突破每秒 10 亿次大关的超级计算机,第一次独立进入市场售卖。
1997 年,曙光天潮 1000A 落户辽河油田。这是中国超级计算机第一次独立进入市场,实现了国产超级计算机商品化零的突破,打破了进口产品对中国超级计算机市场的垄断。
1998 年和 1999 年,曙光 2000-I 和曙光 2000-II 超级服务器相继推出,率先在中国研制成功大规模 UNIX 机群系统。
2000 年,曙光 3000 超级服务器发布,峰值速度达每秒 4032 亿次。这台超级服务器在研制初期,就被北京华大基因研究中心“预订”,在中国超级计算机史上创下先例。
2002 年,“ 十一五” 863计划启动了“ 高性能计算机及核心软件” 重大专项,其主要任务是研制每秒 4 万亿次的超级计算机,研究和突破网格关键技术。
2004 年,曙光 4000A 也顺利诞生,峰值速度可达 11.2 万亿次。在 2004 年 6 月 TOP500 排名中,曙光 4000A 位列第十。这是 863 计划研发的超级计算机首次进入世界前十。
4.中国超算的里程碑。曙光 5000A 和深腾 7000 的诞生意味着,中国成为全球第二个有能力研制百万亿超级计算机的国家。2009 年诞生了天河一号,峰值运行速度 1206 万亿次。2010 年,第二期天河一号 A 研制成功。在 11 月的 TOP500 排名中,天河一号 A 以每秒 4700 万亿次的峰值运行速度、2566 万亿次持续运行速度值,把美国的橡树岭国家实验室的美洲虎比了下去。这是一个里程碑式的事件——中国自研的超级计算机,第一次在超级计算机 TOP500 榜单中名列第一。
5.“芯”的战争,不变的定律。2019 年 6 月,继中兴、华为之后,美国特朗普政府将制裁矛头瞄准了中国超算领域 5 家机构。从天河系列(国防科技大学)到曙光系列(中科曙光)和神威系列(江南计算技术研究所),中国超级计算机三大系列全部受到美国制裁。制裁旨在卡住中国超算的“脖子”,封锁最关键的芯片。神威·太湖之光则没有这样的担忧。“国家希望能采用另一种技术路线来研制新的超算。新超算从布局之初的思路就是要打造拥有全国产架构、自主可控的软硬件。”1978 年,因为“玻璃房”,中国科研人员走上了自主研制超级计算机的道路。如今中美关系紧张,美方又把芯片锁进了“玻璃房”。竞争的内容在变,但不变的是——唯有掌握核心技术,才不会受制于人。


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