全球超级计算机排名夺得冠亚军 中国超算为何发展这么快?

　　浙江在线杭州6月20日讯(浙江在线编辑 金林杰) 新一期全球超级计算机500强榜单近日公布，中国“神威•太湖之光”超级计算机以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力，再次蝉联第一名，实现三连冠，“天河二号”位居第二名。美国20年来首次无缘前三。

“神威·太湖之光”计算机

“天河二号”计算机

　　每秒12.5亿亿次是什么概念呢?清华大学教授、国家超级计算无锡中心主任杨广文介绍，假设有一个10万人的足球场，里面有10万人，每人有一个笔记本，那么这样它的计算能力相当于100个这样的足球场上这么多人进行计算的能力。

　　实现核心部件(包括处理器在内)全部国产的中国超算“神威·太湖之光”，一年前以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度首次夺冠，而排名第二的　中国超算“天河二号”速度可达每秒3.39亿亿次。

此次超算前五排名

　　美国此前只有1996年11月一次无缘前三名，那次前三名全部来自日本。

　　中国国家超级计算无锡中心副主任、清华大学副教授付昊桓说，中国国产系统连续三次获得世界第一，凸显了中国在超算领域的自主研发能力。

　　超算是计算机中的珠穆朗玛峰 能算天算地算“命”

　　超级计算机是指由数千甚至更多处理器组成、能计算普通计算机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机，被誉为“计算机中的珠穆朗玛峰”。

　　作为“现代科学技术的大脑”，超级计算机已成为解决重大工程和科学难题时难以取代的工具。

　　超算是解决国家经济建设、社会发展、国防建设等领域重大挑战性问题的重要手段，已成为世界各国争夺的一个战略制高点。超算是名副其实的“神算子”，能算天，能算地，能算“命”｡

　　借助超算，可以解决在交通工具制造、气候问题、生物信息、地震监测、地球科学、天体物理、公共健康、材料科学、人类/组织系统研究等领域的挑战性问题｡

　　“神威•太湖之光”超级计算机部署一年以来，应用领域已经涉及天气气候、航空航天、先进制造、生物医药、新材料、新能源等20个方面，支持国家重大科技应用、先进制造等领域解算任务几百项，一年来共计完成200多万项作业任务，平均每天完成近7000项作业任务。

　　国家持续投入20年超常规发展 用有限的经费不走寻常路

　　“我国的‘超算’确实是走过了一条超常规发展之路。按照国际常规，20年计算速度提高100万倍，而我们在过去20年里，‘超算’运行速度提高了5000多万倍。”钱德沛教授说。他是国家863计划“高效能计算机及应用服务环境”重大项目总体专家组组长，已连续15年担任3个“超算”重大专项的负责人。

　　863计划的“超算”事业起步于上世纪90年代初。超级计算机后来被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中，计划到2020年达到千万亿次计算能力。

　　“现在回头看，当时的目标保守了，千万亿次我们2010年就达到了。”钱德沛回忆，当时对于“超算”的发展路径还有一些争议。在这一阶段，国家增加了项目经费投入，从最初的6.4亿元增加到9.3亿元。

　　我国“超算”取得的成就引起了国际重视，2011年“世界超算大会”上，钱德沛受邀作特邀报告，这也是中国人第一次被“世界超算大会”邀请作大会报告。

　　“高效能计算机及应用服务环境”是从2011年开始的第三个863重大项目，从这个重大项目的名称看，更加强调应用。项目实施期正处于“十二五”计划期间，我国“超算”的计算速度又提高了近50倍，“天河二号”“神威。太湖之光”相继成为世界上最快的计算机。

　　总结我国“超算”的发展之路，钱德沛认为，这是国家持续支持的成果，首先在国家层面优先发展，持续投入，集中力量办大事，中央、地方政府、应用部门多渠道支持；其次，也是科技界团结协作的结果。

　　“其实，我们在‘超算’领域的投入还是比较少的，有些环节，5年得到的项目经费投入也才100万元。在有限经费条件下，我们强调协调发展，走了一条不同于欧美‘超算’发展的道路。”钱德沛说。

　　被卡脖子走出自主可控之路 “感谢”美国芯片禁运

　　就在我国“超算”奔跑在快速路上时，遇到了新问题--美国芯片禁运。

　　2015年2月，美国商务部将我国国家超级计算长沙中心、国家超级计算广州中心、国家超级计算天津中心和国防科技大学四家机构列入芯片限售之列，而这些机器使用的是英特尔微处理器芯片。当时，作为世界上运行最快的计算机，“天河二号”连续拿下了“四连冠”。

　　“美国是感觉到了某种威胁，害怕我国一直占据超级计算机性能的世界冠军位置。”中国计算机学会高性能计算专业委员会秘书长、中科院研究员张云泉提到，首先点到了美国的“痛处”，因为在此之前，美国、日本等国一直处于“超算”领域领先位置，“我们进步虽快，但也暴露了一个问题，就是我们一直忽略核心处理器的自主化，随时会被人卡脖子”。

　　国防科技大学教授、时任天河二号系统主任设计师卢宇彤随后明确表示，天河二号系统的100P系统升级目标不会变，时间也在可控的范围内。

　　“禁运促进了我们在‘超算’领域的自主研发。”钱德沛在接受记者采访时说。

　　禁运第二年，安装在国家超级计算无锡中心的“神威。太湖之光”登顶世界冠军。除了运行速度引人瞩目，全面采用国产众核芯片“申威”和操作系统，软硬件完全国产化，这更激扬了国人志气。

　　“十三五”期间，“高性能计算”国家重点研发专项启动， 研制成功百亿亿次级(E级)计算机是重要目标。

　　“E级计算机的方案中，自主可控是首要的，而能耗、应用性能、可编程性、可靠性等，都是我们面临的重大技术挑战。”钱德沛说，“从目前看，3个验证系统各有特点，采取不同的技术路线。但目前还没有形成完全可行的E级计算机的技术方案，需要继续探索。

　　在自主可控之路上，一批年轻科学家脱颖而出。张云泉被山东省政府弹性引进，任国家超级计算济南中心主任。卢宇彤任国家超级计算广州中心主任。一批70后、80后科学家，成为我国“超算”领域的技术领跑者。

　　(综合：央视新闻、新华社、中国青年报等)