慶祝建國70周年倒數(shù)5天——中國超算“頂天立地”四十年
文章發(fā)表于：2019年09月26日
導
語
當今社會，微型計算機已經(jīng)普及到了家家戶戶，互聯(lián)網(wǎng)和微型計算機能夠把我們每一個個體都與整個世界緊密的聯(lián)系到一起，給我們的日常生活和學習提供了諸多便利。但我們是否了解更加強大的計算機呢？這就不得不提到使我們國人驕傲的超級計算機了。
超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，多用于國家高科技領域和尖端技術研究，是一個國家科研實力的體現(xiàn)，它對國家安全，經(jīng)濟和社會發(fā)展具有舉足輕重的意義。是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。
我國超級計算機的發(fā)展史 我國的超級計算機研制起步于60年代。到目前為止，大體經(jīng)歷了三個階段：第一階段，自60年代末到70年代末，主要從事大型機的并行處理技術研究；第二階段，自70年代末至80年代末，主要從事向量機及并行處理系統(tǒng)的研制；第三階段，自80年代末至今，主要從事MPP系統(tǒng)及工作站集群系統(tǒng)的研制。經(jīng)過幾十年不懈地努力, 我國的高端計算機系統(tǒng)研制已取得了豐碩成果，“銀河”、“曙光”、“神威”、“深騰”等一批國產(chǎn)高端計算機系統(tǒng)的出現(xiàn)，使我國成為繼美國、日本之后，第三個具備研制高端計算機系統(tǒng)能力的國家。恰逢祖國70周年生日來臨之際，我們一起來回顧國內的超級計算機發(fā)展歷程。
一、銀河一號，我國跨向HPC強國的第一步
談到超算，“銀河一號”超級計算機是不得不提的重要角色。這位誕生于1983年12月22日的計算大塊頭是我國第一款自主研發(fā)的超級計算機。研制“銀河”超級計算機的難度不是一般人能想象的：當時文革剛結束，國家百廢待興，我國氣象部門急需巨型機做中長期天氣預報，航空航天部門急需超級計算機以減少昂貴的風洞實驗經(jīng)費，石油勘探部門急需超級計算機進行三維地震數(shù)據(jù)處理。為了研制新一代導彈核武器，必須進行大量的數(shù)值計算和模擬來計算核武器的殺傷效能等等數(shù)據(jù)，顯然不能再靠手搖計算機+人海戰(zhàn)那么干了。因此國防科技大學計算機研究所根據(jù)時任國防科工委主任的張愛萍上將的指示在1975年開始了對巨型機研制進行調研。歷經(jīng)5年研制后，“銀河一號”才在國防科技大學誕生。雖然“銀河一號”的運算能力每秒鐘只有一億次，甚至比不上智能手機的運算速度，但它卻是我國成為能研制巨型機的少數(shù)幾個國家之一。之后，國防科技大學又繼續(xù)研發(fā)出“銀河Ⅱ、銀河-III、銀河-Ⅳ”幾兄弟，在我國不同的科研項目中發(fā)揮著重要的“思考運算”工作。
二、曙光一號，我國首款基于通用微處理器的并行計算機
也許“曙光”系統(tǒng)的名頭并不如“銀河”系列、“天河”系列亮堂，但它也是我國超算發(fā)展路上不可或缺的成員。如我國首款基于超大規(guī)模集成電路的通用微處理器芯片的超算系統(tǒng)就是1993年由國家智能計算機研究開發(fā)中心（后成立北京市曙光計算機公司）研制的曙光一號，因此體積遠遠小于“銀河一號”。
三、天河一號，我國首臺千萬億次超級計算機
相信提到天河一號，大家都有所耳聞。由國防科技大學研發(fā)、誕生于2009年10月29日的天河一號是我首臺千萬億次超級計算機“。這臺計算機每秒1206萬億次的峰值速度和每秒563.1萬億次的Linpack實測性能，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。憑借超強的運算性能，它在同年11月17公布的全球超級計算機500強榜單中取得了世界第五、亞洲第一的成績，這是中國超級計算機在這一500強排行榜上獲得的最高名次。
生日快樂，我的國
雖然我國的超算研制已取得了豐碩成果，但是和國外高性能計算實力相比較，我們的HPC在軟件應用、核心技術、系統(tǒng)架構的創(chuàng)新上卻有相當大的差距。在未來，高性能計算需要推動普及化應用，只有應用需求與產(chǎn)業(yè)化技術得到有效提升，我國高性能計算的發(fā)展才能真正做大做強，才能走出屬于中國化特色
編輯：電信團委科技部
初審：黃鎧乘
復審：錢慧 劉玉剛
終審：曾卓洪
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