在昨天揭曉的“全球最快計(jì)算機(jī)500強(qiáng)”最新排名中，中國(guó)不僅有“選手”首次奪冠，而且中國(guó)“代表團(tuán)”的“總成績(jī)”也首次進(jìn)了前三。這無(wú)疑是個(gè)令人歡欣鼓舞的消息，但專家提醒“保持冷靜”。
就像評(píng)判一個(gè)城市的實(shí)力，不單是看它的摩天樓究竟高500米還是600米；評(píng)判超級(jí)計(jì)算能力，也不只看計(jì)算速度。
“天河一號(hào)”融入了相當(dāng)多的中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)
這份超級(jí)計(jì)算機(jī)的榜單是由全球最權(quán)威的“Top500”統(tǒng)計(jì)、制作的。從1993年起，這個(gè)組織每年在年中、年末各發(fā)布一次排名，而年末那次更受關(guān)注。
為中國(guó)首次摘得“金牌”的是“天河一號(hào)”，它安裝在天津超級(jí)計(jì)算中心，實(shí)測(cè)速度為每秒2570萬(wàn)億次。打個(gè)比方，如果普通人每秒能完成一次計(jì)算的話，那么全部地球人不間斷地花上9個(gè)月才能算出的題目，“天河一號(hào)”只需1分鐘。深圳超算中心的“星云”排名榜單第三，速度為每秒1270萬(wàn)億次。
縱觀今年的榜單，中國(guó)無(wú)疑是進(jìn)步最大的國(guó)家。
過去17年里，中國(guó)只有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)曾入圍“Top500”的年末前10，而且都正好是第10名。去年，中國(guó)還只有21臺(tái)計(jì)算機(jī)入圍全球前500 名，位居美、英、德、法之后，今年增加到了41臺(tái)，總量?jī)H次于美國(guó)，排名第二。
更大的進(jìn)步在于整體實(shí)力。去年，中國(guó)入圍500強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算能力總和為1.38萬(wàn)億次；今年飆漲到了5.59萬(wàn)億次，是去年的4倍。而過去一年間，全球前500快計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力總和，增幅僅為56%。
中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)的進(jìn)步，是中國(guó)國(guó)家實(shí)力增長(zhǎng)的一個(gè)投影。
一方面，超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)，需要極強(qiáng)的技術(shù)能力，也需要大量的經(jīng)濟(jì)投入。另一方面，超級(jí)計(jì)算機(jī)一般用以支撐國(guó)家級(jí)的重大科研項(xiàng)目，比如開發(fā)新藥和新材料、勘探石油、設(shè)計(jì)大飛機(jī)等。沒有創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，就不會(huì)有研制超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)烈需求。
上海超級(jí)計(jì)算中心曾兩次作為中國(guó)的“選手”，入圍2004年和2008年“Top500”榜單的前10。中心副主任李根國(guó)告訴記者，這次奪魁的 “天河一號(hào)”，不僅速度快，而且在研發(fā)上融入了相當(dāng)多的中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)——其總體設(shè)計(jì)架構(gòu)、軟件和部分芯片都是自主開發(fā)的。
李根國(guó)介紹說(shuō)，傳統(tǒng)上的超級(jí)計(jì)算機(jī)是將成千上萬(wàn)塊家用PC機(jī)的CPU(核心計(jì)算芯片)組裝而成；這些CPU必須在系統(tǒng)軟件和通信器件的協(xié)調(diào)下，才能充分發(fā)揮合力，否則就是一盤散沙。隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)從“百萬(wàn)億次”進(jìn)入“千萬(wàn)億次”，CPU越來(lái)越多，協(xié)調(diào)難度也越來(lái)越大。
而“天河一號(hào)”采用了先進(jìn)的“CPU+GPU”的設(shè)計(jì)思路，將GPU(圖形芯片)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以起到“CPU加速器”的作用。雖然這種先進(jìn)的技術(shù)路線目前還在探索階段，但前景看好——中國(guó)能依靠這條技術(shù)路線開發(fā)出排名第一的計(jì)算機(jī)，已很有說(shuō)服力。
在超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，我們?nèi)杂胁恍〔罹?/p>
不過，作為超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的專家，李根國(guó)也告訴記者，衡量一個(gè)國(guó)家在超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的實(shí)力，速度并非唯一指標(biāo)，更重要的是看應(yīng)用能力。
超級(jí)計(jì)算機(jī)往往被用在高端和復(fù)雜的科研項(xiàng)目中。一般而言，一個(gè)課題需要超級(jí)計(jì)算機(jī)提供的計(jì)算資源越多，研發(fā)成果也越能代表先進(jìn)水平。在發(fā)達(dá)國(guó)家，有的課題(比如用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬分子動(dòng)力學(xué)模型，做新藥開發(fā))，一個(gè)項(xiàng)目就會(huì)用到數(shù)萬(wàn)個(gè)CPU。而在我國(guó)，目前用CPU最多的研究項(xiàng)目也就用到上千個(gè)。
做個(gè)比喻：超級(jí)計(jì)算機(jī)可以在同一時(shí)間支撐大量小型課題，如果將它比成電廠，在我國(guó)，這家電廠主要是同時(shí)為上千個(gè)燈泡供電；而在發(fā)達(dá)國(guó)家，一家電廠可能只為支撐一臺(tái)尖端機(jī)器，即服務(wù)于一個(gè)超級(jí)科研課題。
李根國(guó)說(shuō)，之所以會(huì)出現(xiàn)這種差距，一方面是因?yàn)閲?guó)內(nèi)的科學(xué)界和工業(yè)界尚未掌握運(yùn)用超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力，畢竟，超級(jí)計(jì)算機(jī)在中國(guó)歷史不長(zhǎng)，而國(guó)外，超級(jí)計(jì)算的用戶，都是波音、福特汽車等大型、一流的企業(yè)。
另一方面，要用好超級(jí)計(jì)算機(jī)，必須在每個(gè)專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域——工業(yè)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)仿真、生命科學(xué)等等，都開發(fā)出專門的應(yīng)用軟件。在我國(guó)，這類軟件的自主研發(fā)能力不足，依賴進(jìn)口，而國(guó)外對(duì)這些軟件的出口往往采取限制措施。
他告訴記者，在研制生產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)上，中國(guó)無(wú)疑已是大國(guó)，但在應(yīng)用環(huán)節(jié)，我們?nèi)杂胁恍〉牟罹唷?/p>
據(jù)李根國(guó)透露，年底前，中國(guó)還會(huì)有一臺(tái)千萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)投入應(yīng)用，但在此之后，據(jù)他所知，起碼一兩年內(nèi)，中國(guó)可能不會(huì)再發(fā)布能進(jìn)入全球前 10的超級(jí)計(jì)算機(jī)了。
這未必不是好事。當(dāng)中國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)終于登頂，當(dāng)業(yè)界多年來(lái)的夙愿成真，我們也許可以拋開對(duì)絕對(duì)速度的絕對(duì)關(guān)注，以更科學(xué)的心態(tài)來(lái)發(fā)展超級(jí)計(jì)算事業(yè)。
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