回顾中国超级计算机研发历程 美国人总是震惊

“天河二号”获全球超级计算机500强三连冠2014年06月24日09:51:47新华信息化新华网华盛顿６月２３日电（记者林小春）国际ＴＯＰ５００组织２３日公布了最新的全球超级计算机５００强排行榜，中国的“天河二号”超级计算机以比第二名美国“泰坦”超级计算机快近一倍的速度，连续第三次获得冠军。ＴＯＰ５００榜单每半年发布一次。自去年６月以来，“天河二号”就以每秒３３．８６千万亿次的浮点运算速度稳居榜首。除了芯片技术外，这一系统大多由中国自主研发。美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”则连续３次屈居亚军，其浮点运算速度为每秒１７．５９千万亿次。第三名至第五名分别是美国劳伦斯－利弗莫尔国家实验室的“红杉”、日本理化研究所的“京”和美国阿尔贡国家实验室的“米拉”，这一排名与上一期榜单无异。与上一期相比，前十名的唯一变化是第十名，新入选的是隶属于美国政府的“克雷”ＸＣ３０超级计算机，其运算速度不到“天河二号”的十分之一。国际ＴＯＰ５００组织在一份声明中说，从榜单看，“超级计算机的整体性能提升速度已降至历史最低点”。例如，在１９９４年至２００８年间，榜单最后一名的计算性能平均每年提升９０％，而过去５年每年只提升了５５％。从整个榜单来看，美国进入前５００强的超级计算机从上一期的２６５个下降至本期的２３３个，但优势依然明显。第二名中国大陆则从６３个增至７６个。日本和英国分别以３０台并列第三。超级计算机是国家科研的重要基础工具，在地质、气象、石油勘探等领域的研究中发挥关键作用，也是汽车、航空、化工、制药等行业的重要科研工具。ＴＯＰ５００榜是对全球已安装的超级计算机“排座次”的最知名排行榜。从１９９３年起，由国际ＴＯＰ５００组织以实测计算速度为基准每年发布两次。广州跻身国家级超级计算中心行列天河二号超级计算机在穗全面运行2014年06月29日19:52:28新华网新华网广州６月２９日电（记者陈冀）国家超级计算广州中心应用推广大会６月２９日在广州召开，科学技术部副部长曹健林向广州超级计算中心授予了“国家超级计算广州中心”和“中国（广州）计算科学服务中心”牌匾，这标志着广州跻身国家级超级计算中心行列。目前世界上速度最快的超级计算机系统——天河二号超级计算机也在广州全面开通运行。据介绍，为抢占国际科技发展制高点，提高自主创新能力，打造产业转型升级与创新驱动发展的重大基础平台，在科技部“十二五”８６３计划重大项目支持下，广东省政府、广州市政府、国防科技大学、中山大学联合共建广州超级计算中心，项目位于广州大学城，总投资２５亿元。“天河二号”超级计算机是科技部“十二五”８６３计划重大项目，由国防科技大学研制成功并落户广州超算中心。６月２３日，“天河二号”在德国莱比锡世界超级计算机大会上发布的最新ＴＯＰ５００排名中再次位居榜首，喜获世界超算“三连冠”，实现“天河”系列超级计算机四次问鼎世界超算之巅。目前，天河二号超级计算机已在国家超级计算广州中心全面投入运行，向国内外用户开放使用。应用领域涉及生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、能源、宇宙、经济学等领域，在大型基因组组装、基因测序、生物医学、高通量药物筛选、污染治理、高超声速发动机燃烧模拟等一系列事关国计民生的大科学、大工程中发挥了重要作用，与此同时，在智慧城市、电子政务、云计算和信息服务等方面获得了成功应用。在当日推广大会上，广州超算中心理事长、广州市市长陈建华向有关人员颁发了广州超算中心技术咨询委员会主任、顾问的聘书。广州超算中心与８家战略合作伙伴签署了合作协议。大会期间还召开了广州超算中心重点用户座谈会，举办了从大数据到大科学到大产业、高性能科学与工程计算前沿等主题演讲。回顾中国超级计算机研发历程美国人总是震惊2014年07月14日11:45瞭望东方周刊吴铭银河超级计算机中国超级计算机：国运与国策微电子为主推动信息技术发展的时代眼看就要到头了，而信息技术的发展和应用这一强劲势头没有减退，国家的发展战略需要非常认真地考虑这些变化2014年6月下旬，国际TOP500组织公布2014年最新全球超级计算机500强：来自中国的“天河二号”再次击败美国的“泰坦”，位居榜首，至此达成“三连冠”。由于超级计算机涉及国防等领域的应用，这一成绩再次引发外媒热议。所谓超级计算机，也称高性能计算机。中国的超级计算机家族是一个以“银河一号”为始祖，包括“银河”、“天河”、“星云”、“神威”等系列产品在内的谱系。就神秘的中国超级计算机，《瞭望东方周刊》日前专访了中科院院士周兴铭。周兴铭曾是“银河一号”的主机系统负责人，此后相继以总负责人、总设计师的身份主持了“银河仿真机”、“银河二号”的研制。此次专访中，他回顾了自“银河一号”开始的中国高性能计算机研发历程和经验，以及那些当年因此而英年早逝的同事们。他强调，中国超级计算机的未来发展，要综合、协调、高效、务实，不要片面追求某些方面的高指标。作为一种产业，要大力加强应用技术的研究和发展。性能提升100倍《瞭望东方周刊》：中国高性能计算机如何起步？周兴铭：高性能计算机起源于大型计算机。70年代，我国有几家单位研制成功了大型机，主要有北京大学的150机、国防科技大学的151机、电子部15所的DJS机等。151机是为远望号测量船研制的，后来成为“远望一号”的中心计算机。因为都是在电子部738厂生产，在他们的序列里排序，北京大学的机器是150，国防科技大学是151。华东计算技术研究所也研制成功大型机，还援助出口给朝鲜等国家。当时大型机的指标是每秒钟计算100万次。70年代中，国外成功发展超级计算机，在此背景下，慈云桂教授于1977年向国家提出研制每秒计算一亿次的超级计算机，理由是它对国防、产业、技术的发展都很重要。这是性能提升100倍的跨越，是国家行为。在慈云桂教授的带领下，我们于1976年就开始酝酿超级计算机。1977年，邓小平恢复工作，在资金不足的情况下，国家还是下决心做。主管部门是国防科委，当时主任是张爱萍，由副主任张震寰主管。目标是军民两用为国家的发展服务，当时张爱萍还给我们下了军令状。1978年5月召开了方案论证会，通过专家评审，开始立项、研究，命名为“785超级计算机”。后来，张爱萍为其命名为“银河”。最初国家为这项任务安排了2亿元人民币，慈云桂教授带领我们精打细算，只花了5000万元，还包括建科研楼、“银河”机房的费用。1983年“银河一号”做成后产生巨大影响，中国成为继美国、日本之后第三个能研制超级计算机的国家。《瞭望东方周刊》：“银河”研制过程中的特点是什么？周兴铭：“银河”的研制与之前自力更生的路子有所不同，我们瞄准最先进的技术，充分利用改革开放的条件，国外没有的或封锁的，我们自主创新，国外有又不限制的就采用“拿来主义”。直到现在的“天河”系列，都是按这条道路发展的。没有改革开放，不会有“银河”、“天河”。5年时间，当时技术骨干月工资只有七八十元，几乎每天晚上都要加班。“银河一号”做成后，骨干人员每人发了几百元奖金，最后大家都没要，都捐了出去。在那些加班的日子，最好的待遇就是每晚12点之后食堂里的免费水饺。吃饺子的待遇一直持续到“银河二号”完成。从70年代开始到90年代初，因工作强度大、伙食太差、营养不足、医疗条件落后，“银河”科研团队有一批年轻人因肝炎、癌、肺病等去世，他们值得我们永远怀念。美国人总是震惊《瞭望东方周刊》：为什么要研发“银河二号”？周兴铭：“银河二号”非常具有戏剧性。“银河一号”后，国家没有继续部署新的研究计划。1986年，国家气象局给中央写报告，说要做5至7天以上的中长期天气预报，需要10亿次级的计算机做数值计算。当时他们和美国人谈判时，对方答应卖机器，但是要在机房建监控中心，派美国人监督使用，中国还要花很多钱支付报酬，并提供生活、居住条件。国家气象局出于无奈，向中央提出了购买申请。我们听说后，联名向中央写信，说我们自己可以做10亿次计算机，得到了中央领导的批准。这样，国家气象局和我们签订了购机合同，购买经费是3000万元。但是，当时资金少——远少于“银河一号”，性能要求高——“银河一号”的10倍，技术难度大——元器件水平只比“银河一号”提高4倍，任务艰巨。所以，“银河二号”是做得最艰苦的。20世纪80年代，航天部的导弹、火箭、卫星等飞行控制系统设计是否达标需要地面计算机模拟，美国首先做成全数字仿真计算机。航天部把这个消息带到了国内，希望我们用“银河”的技术，实现与美国仿真计算机相当的功能。于是就有了1982年到1985年研制的“银河仿真机”。美国原来卖给中国每台机器一百二三十万美元，配置也很低。我们做成后，每台100多万元人民币，配置很高。研制成功后，美国人看到报道，非常惊诧。而之前在1983年国庆节天安门游行时，圆筒状的“银河一号”模型走过天安门广场，也引起了美国的震惊。他们认为圆筒状说明是抄袭他们的，实际上我们没有他们任何图纸，只是根据他们的广告宣传，学习了圆形连线短的设计思想。“银河一号”许多关键技术是我们自主创新的，美国没有。还是被外国人赚了很多钱《瞭望东方周刊》：你如何看当前中国高性能计算机的发展情况，以及产业化、高精尖发展的两条道路？周兴铭：经过“银河”问世至今的30年发展历程，现在我国呈现出国防科技大学“银河”“天河”、北京“曙光”“星云”、无锡“神威”三箭齐发的格局。我们的一个重要变化是实现了产业化。高性能计算机普遍使用，动力来源于科技发展和社会进步需求。流体力学计算、天气预报、影视制作、汽车设计、生命科学信息处理、新药研究等重大应用，都需要高性能计算。随着网络快速扩张发展及惠及民众的广泛应用，更多的计算中心、更多的网站需要更多服务器支持，也需要更多的高性能计算机。国内产业化的标志性事件是成立曙光公司，通过OEM降低了机器的价格，切入市场。另外，华为通过通信系统的销售应用，实际上也成为服务器生产大户。浪潮集团服务器产业化做得也很好。不过，我们要认识到我国的服务器产品在国际上占有量很少，国内市场占有率也不高。对于“普及型高性能计算机”的产业化，我认为应该是公司主导，由市场竞争去发展。但“高端高性能计算机”应由政府主导。从世界范围看，包括美国在高端机器研制、运行都是政府出资。高端机器必须高投入地支持研究，但也不能说高端机器就不能产业化。比如我们的“银河”、“天河”系列产品，已卖出50多套，最近两三年就卖出了近20套，销售资金达20亿。主要用户是科研部门、企业、军队。国外来讲，CRAY公司、IBM公司的产业化程度也非常高。我国高性能计算机的发展，近年来非常重要的事情就是“863”计划中的“天河”系列产品的问世，是我国攀上世界高峰的标志性成果。不过，可以明显看到，我国使用的领域还是比较窄，许多领域的应用软件是从美国买的，美国赚了我们很多钱。在应用上和国外相比，还有很大差距。不能只重视研制、装备机器，要大力支持“应用”的开发和广泛的实用，国家“863”计划应该多投些钱。《瞭望东方周刊》：2015年度的“863”计划，首要提出发展超级计算机，着力发展高效能计算机三期。如何看这个国家计划？周兴铭：三期的指标是做到“天河二号”的三倍，做好、用好的难度都很大。目前，国内像“天河”这种“跨跃式”的创新发展不是很多。高性能计算发展如何从大到强，迎接新挑战，攀登新高度，正面临一个重要的转折。所以，国家在高性能计算技术和产业的发展方面，长远规划和可行的长远务实目标，是持续发展的关键。不管是普及型的还是高端的，我国占世界市场的比例都很小。要想把整体水平提上去，很重要的一条就是，要注意关键技术的全面协调发展，不要片面追求某些方面某些指标的提高。其次，要学会处理好市场调节与政府指导的关系。只靠市场，发展难度很大，太强调政府的指导作用，就会影响市场良性发展及与国外的开放合作。科学家不要误导政治家《瞭望东方周刊》：对中国高性能计算机领域的发展，你有何总体性的意见和建议？周兴铭：我国高性能计算机的装备和使用水平，大体上与我国的经济实力及国际地位相当，已经排到世界第二。但总体上看，尽管“天河”系列性能做到世界第一，国防科大仍认为有三个没变：首先，西方国家在