"銀河"到"天河" 超算征程燦若星漢

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"銀河"到"天河" 超算征程燦若星漢
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在國防科技大學(xué)天河樓,“天河二號”超級計算機無數(shù)的指示燈明暗閃爍,氣象、醫(yī)學(xué)、動漫等數(shù)據(jù)以每秒億億次的速度運行。自1978年我國巨型計算機研發(fā)啟幕,伴隨著改革開放的脈動,完成了從“銀河”到“天河”的數(shù)次迭代。
精彩觀點
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胡慶豐

中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機

中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機
中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機
20世紀70年代初期,美國率先研制出每秒運行一億次的巨型計算機(簡稱巨型機),隨后日本也研制出自己的巨型機。巨型機的面世及其強大的數(shù)據(jù)處理能力在國際計算機領(lǐng)域引發(fā)強烈反響,同時也改變了其他生產(chǎn)部門的發(fā)展態(tài)勢。
以石油物探為例,胡慶豐說,當時石油物探的數(shù)據(jù)用磁帶記錄,數(shù)據(jù)磁帶多到需要卡車裝運。受限于我國計算處理能力不足,這些數(shù)據(jù)磁帶不得不用飛機空運到國外處理。如此處理一方面耗費巨大,一方面處理時限無法滿足工作需要,更重要的是導(dǎo)致我國戰(zhàn)略性勘探資料無密可保。
1978年,鄧小平提出“中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機”,以慈云桂為代表的老一代“銀河人”踏上了我國巨型機的研制征程。胡慶豐回憶,1983年12月,“銀河-Ⅰ”億次巨型機研制成功,使我國成為繼美國、日本之后第三個具備研制巨型機能力的國家。以“銀河-I”為主機系統(tǒng),當時的石油部們建立了自己的石油地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
1992年11月,“銀河-Ⅱ”十億次通用并行巨型機研制成功?!般y河-Ⅱ”應(yīng)用于國家氣象中心,建立了中期數(shù)字天氣預(yù)報系統(tǒng),使我國成為當時世界上少數(shù)幾個能進行5到7天中長期天氣預(yù)報的國家之一。隨后,“銀河-Ⅲ”等系列巨型機相繼研制成功,在航空航天飛行器設(shè)計、天氣預(yù)報和氣候模擬、新型能源的開發(fā)等多個領(lǐng)域發(fā)揮了支撐作用。
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胡慶豐

從“銀河”到“天河”不變的是“銀河精神”

從“銀河”到“天河”不變的是“銀河精神”
從“銀河”到“天河”不變的是“銀河精神”
進入新世紀,隨著我國各項事業(yè)的蓬勃發(fā)展,速度更快、容量更大的超級計算機成為迫切需求,“銀河人”再次向計算機領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”發(fā)起了沖鋒。
胡慶豐介紹,2009年10月,我國首臺千萬億次超級計算機系統(tǒng)“天河一號”問世。2010年11月“天河一號”超級計算機系統(tǒng)以峰值速度4700萬億次的高性能排名同期世界超算500強榜單的榜首,標志著我國高性能計算機的研制技術(shù)步入世界領(lǐng)先行列。
2013年6月,“天河二號”超級計算機以峰值速度5.49億億次重回世界超算500強榜單的榜首并蟬聯(lián)六連冠。“天河二號”不僅在新材料、新能源、高端裝備制造、航空航天飛行器設(shè)計等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,同時與日常生活也息息相關(guān),比如在PM2.5的預(yù)測預(yù)報、新型藥物的設(shè)計、動漫渲染等領(lǐng)域都有著“天河二號”的身影。
從“銀河”到“天河”,變化的是超級計算機越來越快的速度、越來越高的性能,不變的是超算科研人員代代傳承的“銀河精神”。作為團隊一員,胡慶豐感觸頗深,老一輩“銀河人”在銀河工程實踐中,提煉出了胸懷祖國、團結(jié)協(xié)作、志在高峰、奮勇拼搏的“銀河精神”,這種精神成為激勵一代代“銀河人”“天河人”不斷創(chuàng)新的不竭動力?!疤旌印眻F隊在“銀河精神”的基礎(chǔ)之上,繼承發(fā)揚形成了新的“天河文化”,就是以“銀河精神”為基本內(nèi)核,堅持以我為主、勇于創(chuàng)新、勇攀高峰,形成了“天河事業(yè)”“天河隊伍”“天河文化”的良性循環(huán)。
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胡慶豐

美國、日本、中國同處于世界超級計算機研制的領(lǐng)先行列

美國、日本、中國同處于世界超級計算機研制的領(lǐng)先行列
美國、日本、中國同處于世界超級計算機研制的領(lǐng)先行列
今年6月25日,新一期全球超級計算機500強榜單發(fā)布,美國超級計算機“頂點”以峰值速度每秒20億億次占據(jù)榜首。在上榜的超算總數(shù)上,中國以206臺位居第一,美國為124臺。胡慶豐分析,從“天河一號”奪冠到美國的“頂點”居首,期間經(jīng)歷了日本的“京”、美國的“紅杉”和“泰坦”、中國的“天河二號”和“神威?太湖之光”,可以看出,美國、日本、中國同處于世界超級計算機研制的領(lǐng)先行列,形成了在具體系統(tǒng)上交替領(lǐng)先的格局。
更讓胡慶豐感到自豪的是,我國超級計算機在應(yīng)用的普及性和廣泛性方面發(fā)展態(tài)勢良好,高端應(yīng)用連續(xù)兩次獲得國際高性能計算機的最高獎——戈登貝爾獎。同時,以“神威?太湖之光”和2017年完成技術(shù)升級和系統(tǒng)優(yōu)化的“天河二號”為標志,我國超級計算機具備了從自主微處理器、自主互聯(lián)、自主軟件系統(tǒng)到自主應(yīng)用的全方位自主研制。
國際超級計算機界的下一個目標是被稱作“E級超算”的百億億次超級計算機,美國、日本、歐洲都部署了“E級超算”研發(fā)計劃。今年5月在天津召開的第二屆世界智能大會上,國防科技大學(xué)的“E級超算”的驗證系統(tǒng)宣布完成研制。胡慶豐展望,它將是我國下一代百億億次超級計算機技術(shù)路線的一次探索和實踐。正在研發(fā)中的百億億次超級計算機系統(tǒng)將在我國的大科學(xué)、大工程、大數(shù)據(jù)和人工智能等更加廣泛和深入地應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。