高性能計(jì)算機(jī)和微處理器應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，是信息時(shí)代的基石。
說(shuō)起計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大多數(shù)人都會(huì)感到十分陌生而又神秘莫測(cè)；說(shuō)起中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，很多人可能也并不知道聯(lián)想、曙光、龍芯這些令國(guó)人揚(yáng)眉吐氣的名字背后，到底和它有何淵源。作為我們國(guó)家在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)方向上設(shè)立的首個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室神秘的面紗背后，到底是何廬山真面目呢？
民族信息產(chǎn)業(yè)的“曙光”
在各種類型的計(jì)算機(jī)中，高性能計(jì)算機(jī)尤為重要。它又稱戰(zhàn)略計(jì)算機(jī)，代表著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最高水平，一直被視作一個(gè)國(guó)家高科技實(shí)力的標(biāo)志，也是世界各國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)。通用微處理器，也就是CPU，則是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)之一，對(duì)國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及信息安全具有重要戰(zhàn)略意義。
“IBM、英特爾、惠普這些耳熟能詳?shù)拿郑瑤缀醮砹嗣绹?guó)的核心產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。”中科院計(jì)算所所長(zhǎng)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任孫凝暉告訴記者，在我國(guó)自主研制出曙光高性能計(jì)算機(jī)和龍芯CPU之前，這樣重要的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，我們自己基本不掌握核心技術(shù)，完全受制于人。西方也一直將高性能計(jì)算機(jī)列在禁止對(duì)我國(guó)出口的名單上，就連石油勘探、氣象預(yù)報(bào)部門進(jìn)口的計(jì)算機(jī)都要在外國(guó)人的監(jiān)控下使用。
說(shuō)到曙光和龍芯，就不能不提到計(jì)算所前任所長(zhǎng)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任李國(guó)杰院士。1988年，李國(guó)杰回國(guó)后，長(zhǎng)期致力于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的研究、開(kāi)發(fā)工作，是計(jì)算所曙光高性能計(jì)算機(jī)和龍芯CPU兩項(xiàng)事業(yè)的領(lǐng)路人。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，也正是在李國(guó)杰院士的領(lǐng)導(dǎo)和策劃下誕生的。
1993年，在李國(guó)杰的帶領(lǐng)下，自主研制出了我國(guó)第一臺(tái)SMP（對(duì)稱式多處理機(jī)）結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)——曙光1號(hào)，闖出了一條中國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)之路。曙光1號(hào)是我國(guó)“
現(xiàn)在，在高性能計(jì)算機(jī)的世界舞臺(tái)上，曙光無(wú)疑已經(jīng)占有了一席之地。曙光團(tuán)隊(duì)解決了系統(tǒng)規(guī)模、計(jì)算密度、系統(tǒng)效能的三大難題，實(shí)現(xiàn)了高效能計(jì)算機(jī)從十萬(wàn)億次提升到百萬(wàn)億次、千萬(wàn)億次的跨越。曙光
做產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的源頭
在中科院“創(chuàng)新2020”新時(shí)期，計(jì)算所的定位是要做“計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)源頭”。在孫凝暉的“夢(mèng)想藍(lán)圖”中，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將是我國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新“源頭的源頭”。
“對(duì)于計(jì)算機(jī)這種具有很強(qiáng)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的學(xué)科來(lái)說(shuō)，僅做知識(shí)發(fā)現(xiàn)是不夠的，也不是發(fā)發(fā)論文就可以的。我們希望研究成果對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生比較重大的影響，這是我們和一些從事基礎(chǔ)科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室不同的地方。”孫凝暉希望更多地肩負(fù)起驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重任。“科研力量向一線傾斜，鼓勵(lì)科研人員深入到第一線，包括與企業(yè)合作研發(fā)它們真正需求的產(chǎn)品和技術(shù)。”實(shí)驗(yàn)室最年輕的研究員陳云霽說(shuō)，“我們做的工作都是跟產(chǎn)業(yè)、跟實(shí)際的應(yīng)用結(jié)合得非常緊密的，為了解決實(shí)際問(wèn)題而研究。”
實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任李曉維解釋到，實(shí)驗(yàn)室是從事應(yīng)用基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)室，其特色是技術(shù)的輻射作用，很多技術(shù)創(chuàng)新的源頭來(lái)自于實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)創(chuàng)新方法到關(guān)鍵技術(shù)，由產(chǎn)品原型到產(chǎn)品，再到推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，形成一條“想得到、做得出、用得上、賣得掉”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。
正因?yàn)槿绱?，才有了?dāng)年李國(guó)杰院士的下海創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)辦了曙光公司，干起了自己并不熟悉的企業(yè)；正因?yàn)槿绱?，他才迎難而上，敢于在專利叢生的通用芯片領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)龍芯團(tuán)隊(duì)殺出一條血路。曙光高效能計(jì)算機(jī)已成為世界上速度最快、性價(jià)比最好的機(jī)群系統(tǒng)，2009年至2013年連續(xù)5年取得中國(guó)市場(chǎng)占有率第一名的成績(jī)。以曙光刀片服務(wù)器為主的產(chǎn)品近三年累計(jì)銷售額超過(guò)21億元，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。
孫凝暉介紹，從“強(qiáng)調(diào)價(jià)值導(dǎo)向的研究”這一宗旨出發(fā)，實(shí)驗(yàn)室肩負(fù)三大使命，一是為提高我國(guó)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)整體研究水平作出貢獻(xiàn)；二是彌補(bǔ)本土創(chuàng)新鏈條的欠缺，加強(qiáng)“源頭”的創(chuàng)新力度；三是作對(duì)中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)有價(jià)值的研究。具體而言，實(shí)驗(yàn)室要在十年之內(nèi)完成兩大突破，即研制艾級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)和十億級(jí)高通量計(jì)算機(jī)，以及研發(fā)出解決數(shù)據(jù)處理難題的數(shù)據(jù)處理器（DPU）。
架科技產(chǎn)業(yè)的橋梁
采訪這個(gè)實(shí)驗(yàn)室有點(diǎn)令記者意外：沒(méi)有想象中滿目琳瑯復(fù)雜的科研儀器設(shè)備和穿著白大褂一臉嚴(yán)肅的科研人員做著古怪的實(shí)驗(yàn)，這里就和普通的寫字樓差不多，格子間里每個(gè)人面前放著電腦而已。捕捉不到充滿畫面感的鏡頭，只能欣賞思維碰撞的火花。
談到我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，李國(guó)杰院士仍舊顯得憂心忡忡。“在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，沒(méi)有自己的核心技術(shù)，所有的東西都是人家的，談什么信息安全？”他告訴記者，因?yàn)楹诵募夹g(shù)是別人的專利，我國(guó)的著名通訊企業(yè)，每年都要將收入的5%至7%向美國(guó)高通公司繳納專利授權(quán)費(fèi)；不僅如此，自己所有的專利技術(shù)還要讓別人免費(fèi)使用。“說(shuō)到底是自身實(shí)力不行，如果能讓別人不得不用你的專利，這樣才能坐下來(lái)談判。”
在信息科技領(lǐng)域，有個(gè)殘酷的法則，就是“贏家通吃”：市場(chǎng)的絕大部分份額都會(huì)為第一名所占有，留給第二名及后來(lái)者的機(jī)會(huì)少得可憐。因此，盡管我們已經(jīng)“從無(wú)到有”艱難地邁出了第一步，但如果不能做到第一，實(shí)際上依然沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)。如何趕超，正是計(jì)算所和實(shí)驗(yàn)室努力的方向。
“現(xiàn)在經(jīng)常說(shuō)科技和經(jīng)濟(jì)‘兩張皮’現(xiàn)象，實(shí)際上從學(xué)術(shù)到技術(shù)再到產(chǎn)業(yè)，中間有兩道斷裂帶。通常說(shuō)的是我們?nèi)狈募夹g(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移，實(shí)際上從學(xué)術(shù)到技術(shù)之間，也缺乏轉(zhuǎn)化。我們希望為這兩條鴻溝架起橋梁，打通整個(gè)學(xué)術(shù)—技術(shù)—產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈條。”孫凝暉所長(zhǎng)也對(duì)產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)寄予厚望。
科技如何更好地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力？盡管沒(méi)有定論，不過(guò)在孫凝暉看來(lái)，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的人才流轉(zhuǎn)機(jī)制是個(gè)很好的途徑。孫凝暉鼓勵(lì)科研人員和他的學(xué)生們?nèi)テ髽I(yè)，或者自己創(chuàng)業(yè)，計(jì)算所和實(shí)驗(yàn)室每年都有很多優(yōu)秀畢業(yè)生去大型公司的核心研發(fā)部門。實(shí)驗(yàn)室副主任馮曉兵也提到，一般意義上理解的技術(shù)轉(zhuǎn)移只是把技術(shù)轉(zhuǎn)移過(guò)去，而美國(guó)更多的是“人帶技術(shù)”一起過(guò)去。實(shí)驗(yàn)室跟華為的合作，就是希望將來(lái)“人帶著技術(shù)”一起轉(zhuǎn)移過(guò)去，開(kāi)辟一條新的道路。今年，實(shí)驗(yàn)室畢業(yè)的多位博士都去了華為工作。（記者杜銘）