天河二號:國之重器 獨辟蹊徑求突破

　　從“銀河”到“天河”

　　“高性能計算機是名副其實的 國之重器 ，其研制與應用水平不僅代表國家的科技發展水平，更是國家在創新創造和經濟建設中塑造核心競爭力的關鍵武器。”國家863計劃高性能計算機及其核心軟件重大專項總體組組長錢德沛如是評價。

　　正因為如此，我國超級計算機的研發一開始就遭到了國外的嚴密封鎖。

　　有兩件事雖然過去很多年，卻總是被“天河人”提起——

　　改革開放前，我國由于沒有國際先進水平的高性能計算機，勘探的石油礦藏數據和資料不得不用飛機送到國外去處理，不僅費用昂貴，而且受制于人;國內一家單位想進口一臺運算速度每秒400萬次的計算機，外方居然提出：要為這臺機器建一個安全“玻璃房子”，中方人員上機操作，必須在外方監控下進行，不得開展合同以外的研究。

　　往事歷歷在目，始終激勵“天河人”奮勇拼搏，向世界超算的“珠穆朗瑪峰”攀登。

　　“中國要搞四個現代化，不能沒有巨型計算機!”1978年，鄧小平同志高瞻遠矚，把研制巨型計算機的任務交給國防科技大學。國防科大的一大批科技人員，瞄準世界先進巨型機技術奮力攻關，僅用5年時間就研制出我國第一臺被譽為“爭氣機”的億次巨型計算機。1983年11月，“銀河”億次巨型計算機展現在世人面前，實現了我國巨型機零的突破。此后，他們又相繼研制出“銀河”系列巨型機，將我國超級計算技術一步步推向國際前沿。

　　跨入新世紀，“天河人”吹響了攀登世界科技高峰的集結號——早日研制出我國的千萬億次超級計算機系統?！熬扌陀嬎銠C的發展規律是每10年性能提高1000倍。2000年的國際先進水平是1萬億次，到2010年肯定會達到千萬億次級。要占領制高點，必須盡快開始研制千萬億次計算機?！碑敃r的“天河一號”總設計師、現任國防科大校長楊學軍說。

　　這一步是不是跨得太大?不少人有疑問，但國家戰略不容等待。

　　重擔又壓在“天河人”的肩上。血液里流淌著“銀河精神”的“天河人”再一次迎難而上?；貞浧甬敃r的情景，職業生涯與中國超級計算機發展史幾乎“同齡”，曾參與我國銀河—Ⅱ、銀河—Ⅲ研制的劉光明感慨地說，“確實非常不容易。”

　　每一項技術的背后，都是超常的付出：僅僅為了將網絡互連軟件的性能參數調整到適應硬件的最佳狀態，在3個月里，“天河人”進行了上億次測試實驗。他們幾乎是每天工作十幾個小時，全年僅春節期間休息3天。而對這一切，作為“天河二號”主機系統主任設計師的蔣句平認為再平常不過。當記者請他講講過去攻堅克難的故事，蔣句平卻一時語塞，想不起來?！皟|萬星辰匯銀河，世人難知有幾多。神機妙算巧安排，笑向繁星任高歌?！币苍S只有凌晨三四點還依舊燈火通明的“天河樓”能告訴我們這一切。

　　付出的汗水有了收獲。2010年11月，“天河一號”問鼎世界第一;兩年半后，2013年6月，“天河二號”摘取世界冠軍，峰值計算速度也從每秒4.7千萬億次躍升到每秒5.49億億次，實現由千萬億次級到億億次級的跨越。

　　從“銀河”到“天河”，從“天河一號”到“天河二號”，“天河創新”團隊為了完成國家使命，以超前的眼光逐夢“超算”世界，交出了一份份精彩答卷。

　　蔣句平告訴記者，目前“天河”團隊的平均年齡不到40歲。曾經參與“天河一號”研制的年輕技術人員，如今已成長為“天河二號”研制的骨干力量，一代代“天河人”接力前行，成為支撐我國未來高性能計算的脊梁。

　　獨辟蹊徑求突破

　　中國超級計算機的發展無疑給世界帶來了無數驚嘆。

　　3年多時間里，兩次研發出全球速度最快的超級計算機;短短十幾年里擁有超級計算機的數量，從零躍居世界第二;最近10年，中國超級計算機性能提升了5000倍，而同期美國超級計算機性能只提升了500倍……

　　是什么造就了中國超級計算機的跨越式發展?錢德沛說，銀河、天河系列之所以取得如此驕人的業績，得益于一系列重大技術的自主創新，也清楚地表明了中國科技實力的巨大進步。

　　超級計算機是集成數以萬計CPU的龐然大物。按傳統的方法，提高超級計算機的運算速度可以是增加處理器數量，也可以是增加CPU核數。蔣句平告訴記者，“傳統的方法難以為繼，增加CPU數主要受到功耗、占地面積、系統可靠性方面的限制?！睋榻B，按傳統方法構建一臺每秒百億億次超級計算機，需要占地1.3萬平方米，將近兩個足球場那么大;需要用電320兆瓦，相當于一個大中型城市的用電量。