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中国高性能计算机问鼎之路

发布时间:2020-01-17 16:14所属平台:学报论文发表浏览:

40 余年来,我国高性能计算技术实现了从跟跑到领跑的历史跨越。一代代科研人扛起银河精神战旗,朝着科技领域的一个又一个高峰发起冲锋。 从银河实现我国巨型机零的突破,到天河在世界超算速度称雄,从跟跑到领跑,40 年来,书写着中国科技发展的一个又一个辉

  40 余年来,我国高性能计算技术实现了从“跟跑”到“领跑”的历史跨越‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。一代代科研人扛起“银河精神”战旗,朝着科技领域的一个又一个高峰发起冲锋‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

计算机

  从“银河”实现我国巨型机“零”的突破,到“天河”在世界超算速度称雄,从“跟跑”到“领跑”,40 年来,书写着中国科技发展的一个又一个辉煌‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

  今年93 岁高龄的国防科技大学教授胡守仁,是我国“银河”亿次巨型机研制者之一。老人回忆,改革开放之前,由于我国没有巨型计算机,勘探石油和矿藏数据不得不用飞机送到国外去计算处理,不仅费用昂贵,而且数据首先要被外国专家掌握。受制于人的窘境,至今让胡老感慨不已。

  1978 年底,伴随着改革开放脚步,科学的春天到来了。在中央召开的一次重要会议上,邓小平同志提出:“中国要搞四个现代化,不能没有巨型机!”年过半百的慈云桂教授代表国防科技大学计算机科研团队,拍着胸脯接过任务,并立下军令状。国防科技大学张民选教授今年64 岁,“银河—Ⅰ”巨型计算机项目启动时,刚刚走出大学校门,意气风发,根据组织安排,他参与了主机设计工作。

  当时,我国工业基础薄弱,加工设备简陋,元器件落后,在这样的条件下,整个科研团队设计巨型机的艰难程度可见一斑。

  改革开放后,部分元器件可以进口,这让整天趴在桌子上面画图搞设计的张民选看到了新机遇。6 年研制时间,一天不能拖延;运算速度每秒1 亿次,一次也不能少……面对严格的时间表和硬指标,张民选和战友们在挫折中寻找突破,最终提前一年完成研制任务。

  1983 年12 月26 日,我国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定,并命名为“银河—I”,这标志着:中国成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和制造巨型计算机的国家。1984 年10 月1 日,在新中国成立35 周年国庆大典上,我国首台“银河”巨型计算机模型受阅通过天安门广场,向全世界展示中国科研的最新成果。

  此后,“银河—Ⅱ”十亿次、“银河—Ⅲ”百亿次巨型计算机相继问世并投入应用,有力推动了我国石油和地质勘探、中长期天气预报、卫星图像处理,以及国防等领域的现代化建设。

  作为吸吮着“银河精神”乳汁成长起来的新生代,计算机研究所副所长杨灿群1995 年从国防科技大学一毕业,就加入了“银河—Ⅲ”研发团队。2006 年,他接过老一辈“银河人”手中的“接力棒”,开始带队伍,挑起了“天河一号”关键创新技术的研发重担。

  然而,“天河一号”世界冠军的光环,只保留8 个月,排名就滑落到第8 名。久经考验的杨灿群坚信,中国超算速度绝不是昙花一现,经过改进,两年之后,“天河二号”的超算速度重返世界之巅,并且连续6 次蝉联冠军。

  面对成功,杨灿群内心平静,因为世界超算领域竞争激烈,稍稍松口气就会被一些大国赶超。他和战友们早已把目光瞄准了“天河二号”升级任务。

  可是,时间不长,坏消息突然传来,一批国外进口的商用元器件遭遇禁运。这套软件最大的开发难度在于,没有加速器实体平台可依托。作为负责人,杨灿群提出,首先构建模拟环境,再编写代码。

  顺利升级后的“天河二号”超级计算机,运算速度超过10 亿亿次,这标志着我国掌握了自主研制超级计算机的关键核心技术。

  从参与“银河—Ⅱ”研究,到成为“天河二号”项目总设计师,国防科技大学计算机学院院长廖湘科院士也见证了中国高性能计算机的问鼎之路。他说,比运算速度更重要的是应用。如今,以“天河”超级计算机为业务主机的国家天津、广州、长沙三大超算中心,已经构建起六大应用服务平台,为国内外1000 多家用户提供高性能计算和云计算服务,支撑2000 多项重点课题研究。

  40 余年来,我国高性能计算技术实现了从“跟跑”到“领跑”的历史跨越,像80 后科研骨干王睿伯一样的新一代也快速成长起来,扛起“银河精神”战旗,朝着科技领域的一个又一个高峰发起冲锋。

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《中国高性能计算机问鼎之路》

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