引言:唯创新者胜
坐落于天津滨海新区的一栋橘红色大楼上,“天河”两个大字老远抢入眼帘,国家超级计算天津中心建在这里。楼内,近千平方米的主机房内,我国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”的140个机柜排列成13行正高速运转,犹如全副武装的出征方阵,列队受阅。
一位魁梧的军人正阔步走来,像检阅队列的将军。
他的确是将军。中国工程院院士、国防科技大学计算机学院院长廖湘科,少将军衔,“天河二号”“天河三号”的总指挥。此时,他身后十多人的核心研制小组成员,一起来到“天河三号”原型机系统旁,为“天河楼”新添的伙伴,集体把脉。
2018年7月,“天河三号”E级原型机系统就在这里完成并顺利通过该项目课题国家验收,如今进入开放应用阶段,这标志着我国高性能计算机已开始向百亿亿次级的E级超算迈进。
“‘天河三号’超级计算机将实现所有元器件的国产化,预计两年后投入使用。”掷地有声的话从这位将军口中说出,仿若军人征战前向军旗宣誓!他的身后,是机房蜂鸣的合唱。顺着旋律,我们仿佛看到一条明显的轨迹:
1983年,中国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机在国防科技大学诞生。中国成为继美、日等国之后,能够独立设计和制造巨型机的国家。随后是“银河-Ⅱ”“银河-Ⅲ”,惊艳世界!2010年,千万亿次超级计算机“天河一号”诞生,震惊全球。中国成为继美国之后,第二个能研制千万亿次超级计算机的国家。
接下来是“天河二号”“天河三号”,震惊全球!更牛的,“天河二号”于2013—2016年三年间,实现了世界高性能计算机TOP 500排名六连冠!加上“天河一号”首次世界登顶,“天河”系列7次登上巨型计算机世界珠穆朗玛峰!
从亿次到千万亿次,从“银河”到“天河”,科大团队在27年里完成5次不可思议的大跨越,以世界为之惊叹的“中国速度”实现从跟跑、并跑到领跑的跨越!
美国总统奥巴马在不同场合多次提到“天河一号”,他说,现在不仅世界上速度最快的火车在中国,中国还制造出世界上速度最快的超级计算机。《华尔街日报》引用美国计算机专家的话说,这台机器毫无疑问是高性能计算领域游戏规则的改变者。这是一个转折,标志着经济竞争力从西方转向东方……
而运算能力将比“天河一号”高200倍的“天河三号”E级原型机系统,这新一代百亿亿次超级计算机一年前通过了国家验收,即将亮相国际高端信息技术创新和竞争的舞台。核心系统全部自主研发,所有元器件都替代进口。打破了国外的技术封锁,登上了更高层次的国际领奖台。
无论是“哈军工”时期,还是主体南迁长沙变更长沙工学院时期,再到国家军事重点科研攻关的国防科技大学,这支团队,为改变我军装备落后状况一直在殚精竭虑搏杀。
20世纪90年代初,海湾战争的爆发,拉开了以信息化为特征的世界新军事革命序幕。精确制导与自动目标识别,是现代制导武器的“眼睛”和“大脑”。轻触屏幕,战场一览无余;指尖游移,指挥百万雄师……而所有信息化军事、国防大项目实现,超级计算必当先遣兵!
于是,有了超级计算机零的突破,有了从“银河”系列到“天河”系列的逐步赶超。作为国家科技创新的强大支撑、经济发展的超强引擎,他们一直紧紧牵住自主创新这个“牛鼻子”,走好军民融合这步“先手棋”,去占领先机,去赢得优势。
“不创新不行,创新慢了也不行。如果我们不识变、不应变、不求变,就可能陷入战略被动,错失发展机遇,甚至错过整整一个时代。”“在国际军事竞争日益激烈的形势下,唯创新者胜!”习近平主席的殷殷教导响在耳边,宏阔的战略视野、强烈的使命忧患,主席的话如雷贯耳。
如今,“天河三号”立在新的历史方位和时代坐标的交点上,已将大历史的揪心之痛、大变革的时代风云,投射在一支创新团队上。
一、绝地反击,登峰从“银河-Ⅰ”起步
要干,就瞄准世界一流。使命如磐抢先布局前沿领域,绝不跟在别人后面亦步亦趋,要在自身的极限上挑战。努力到竭尽全力,拼搏到感动自己。
有一个战场,不拼刺刀,不见血光,却比真刀真枪更你死我活!那就是科技之战。在这个战场的前沿阵地,国防科技大学自主创新团队是排头兵、突击队!这场旷日持久的白刃战,远隔千山万水又近在咫尺的拉锯战,一打就是40年!
很多人不知道,美国波音公司,60%~70%的研发不是靠实验而是靠计算;《阿凡达》超2/3画面都是算出来的。计算机通过超算的建模仿真,解决大型科学、工程领域通过理论、实验无法解决的难题。
就此,“天河一号”可谓“神算”。
一个飞机气动外形设计,原来要花三五年,运用“天河一号”进行辅助设计,几个月就可以完成;生物医学,复杂的蛋白质、分子结构,用“天河一號”数字模拟,能快速研发,短时间内从几十万甚至几百万化学物中筛选出有效的药物化学物;而快速构建数字地质模型,能够探明地层中是否有石油,并能精确计算出储量,借助“天河一号”,可以快速判断矿藏的开采价值。
被当作算天、算地、算人、算未来的超级计算机,因其“神算”技能,被人类誉为探索自然奥秘的“天文望远镜”。
“天河一号”都能如此,“天河二号”的能效怎样?
时间:2013年6月17日
地点:德国莱比锡
事件:世界超级计算机TOP?500组织举行的2013年国际超级计算大会上,正式发布了第41届世界超级计算机500强排名,“天河二号”超级计算机再次登上世界超算之巅!
这是继2010年“天河一号”首次夺冠后,我国超级计算机再次荣登榜首,再次将China推到巅峰上的领奖台!
“天河二号”有多快?系统峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算。