超級計算機(jī)稱得上是“國之重器”，我國在此領(lǐng)域多年受制于人。而今，伴隨著自主研發(fā)的“天河二號”超級計算機(jī)取得的驕人成績，這一歷史或?qū)⒏膶憽?/span>

　　6月17日，國際超級計算機(jī)TOP500組織公布最新全球超級計算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，“天河二號”超級計算機(jī)以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機(jī)。這是繼2010年“天河一號”奪冠之后，“天河二號”再次上演的一幕精彩的“王者歸來”。

　　打造強(qiáng)勁“中國芯”

　　在國防科技大學(xué)“天河”計算機(jī)科研樓一間近800平方米的機(jī)房內(nèi)，由170個灰黑色機(jī)柜組成的“天河二號”整齊排列，其中包括125個計算機(jī)柜、8個服務(wù)機(jī)柜、13個通信機(jī)柜和24個存儲機(jī)柜，占地面積720平方米，內(nèi)存總?cè)萘?400萬億字節(jié)，存儲總?cè)萘?2400萬億字節(jié)，最大運行功耗17.8兆瓦，陣容龐大，氣勢恢宏。

　　“‘天河二號’超級計算機(jī)不是簡單的技術(shù)集成，而是自主研發(fā)的成果。”國防科技大學(xué)“天河二號”工程副總指揮李楠介紹，“天河二號”是在此前自主研發(fā)的“天河一號”超級計算機(jī)基礎(chǔ)上，由280人的研發(fā)團(tuán)隊歷時兩年多時間研制完成，耗資約6億元，其中自主研發(fā)的創(chuàng)新成果已提交了數(shù)件專利申請，同時有關(guān)軟件也進(jìn)行了軟件著作權(quán)登記。李楠表示，“天河二號”運算1小時，相當(dāng)于13億人同時用計算器計算1000年的數(shù)據(jù)量，其存儲總?cè)萘肯喈?dāng)于存儲每冊10萬字的圖書600億冊。美國電影《阿凡達(dá)》的動漫制作動用了美國的超級計算機(jī)資源，耗時一年多才完成，同樣的工作量如果用“天河二號”只需1個月。

　　人所共知，超級計算機(jī)的運算速度與整體功能與其“心臟”中央處理器的能力密切相關(guān)。“天河二號”擺脫了對國外技術(shù)的依賴，部分使用了我國自主研發(fā)的“中國芯”——新一代中央處理器“天河飛騰FT-1500”，這是當(dāng)前國內(nèi)主頻最高的高性能通用中央處理器。通過近年來的自主研發(fā)，“天河二號”工程突破了億億次級超級計算機(jī)系統(tǒng)的一系列關(guān)鍵技術(shù)，在高速互連、存儲架構(gòu)、編程模型、能耗控制、系統(tǒng)管理、結(jié)構(gòu)工藝等諸多核心技術(shù)上均已獲得突破，從而使“天河二號”在計算速度、計算密度、互連技術(shù)等方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

　　據(jù)李楠介紹，與國外超級計算機(jī)相比，“天河二號”的優(yōu)勢明顯，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的通信接口芯片和互連交換芯片，性能是當(dāng)前國外先進(jìn)的商用互連系統(tǒng)的兩倍，居國際領(lǐng)先地位；“天河二號”超級計算機(jī)能耗控制技術(shù)居國際先進(jìn)行列，由于擁有了高密度、高精度結(jié)構(gòu)工藝的相關(guān)專利，“天河二號”機(jī)柜占地面積僅為此前計算速度排名世界第一的美國“泰坦”超級計算機(jī)系統(tǒng)的85%，性能卻是它的兩倍。

　　領(lǐng)先國際“超級機(jī)”

　　“與國外同類先進(jìn)超級計算機(jī)系統(tǒng)相比，我國自主研發(fā)的‘天河二號’不僅擁有眾多的世界第一，而且應(yīng)用面更廣。”“天河二號”工程總指揮、總設(shè)計師廖湘科自豪地表示，超級計算機(jī)的應(yīng)用與百姓生活息息相關(guān)，其應(yīng)用在未來會誕生一個龐大的“超級機(jī)”服務(wù)產(chǎn)業(yè)。

　　由于超級計算機(jī)可以應(yīng)用于生物醫(yī)藥、新材料、工程設(shè)計與仿真分析、天氣預(yù)報、智慧城市、電子商務(wù)、云計算與大數(shù)據(jù)、數(shù)字媒體和動漫設(shè)計等多個高新領(lǐng)域，為科技、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展提供重要支撐，因此成為全球技術(shù)競爭的焦點。在此次世界超級計算機(jī)500強(qiáng)榜單上，美國占有252臺，歐洲占有112臺；世界運算速度排名前十的計算機(jī)中有5臺在美國，2臺在中國。

　　“‘天河二號’超級計算機(jī)不僅代表了我國最高科技水平，同時也是我國進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的重要實驗室，其帶來的長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)社會效益不可估量。”上海超級計算中心副主任王普勇教授對記者表示，此前國際氣候變化談判時，中國二氧化碳排放對大氣的影響只能依據(jù)其他國家模擬測定的數(shù)據(jù)。自從有了自主知識產(chǎn)權(quán)的“天河”系列計算機(jī)，中國不僅拿出了自己的氣候影響依據(jù)，而且數(shù)據(jù)計算方法模型還成為國際標(biāo)準(zhǔn)，為中國贏得了氣候變化談判話語權(quán)。

　　2010年11月14日，中國自主研發(fā)的首臺千萬億次“天河一號”超級計算機(jī)以每秒2.57千萬億次的浮點運算速度，奪得全球冠軍。而此次“天河二號”再次登上世界之顛，吸引了世界關(guān)注的目光。有關(guān)專家認(rèn)為，一系列的自主知識產(chǎn)權(quán)，使“天河二號”打上了顯著的“中國智造”標(biāo)志。美國《科學(xué)》雜志認(rèn)為，“天河二號”的出現(xiàn)，意味著中國不再需要依賴別國的技術(shù)支持。

　　“‘天河二號’目前的成功，只是我們完成的一期工程。”李楠表示，“天河二號”屬于我國“十二五”“863計劃”中的“高效能計算機(jī)及應(yīng)用”重大項目，其二期工程的研發(fā)目標(biāo)是在2015年使其計算能力突破每秒10億億次，這個數(shù)字是當(dāng)前居世界前列的國外超級計算機(jī)統(tǒng)的10多倍，屆時“天河二號”將成為世界頂級的超級計算機(jī)。

　　“有了自主知識產(chǎn)權(quán)作為核心支撐，我們有信心繼續(xù)研發(fā)世界領(lǐng)先的‘超級機(jī)’，打造中國超級計算機(jī)發(fā)展史上新的里程碑。”李楠信心十足地表示。（知識產(chǎn)權(quán)報　記者　趙建國）