冷眼与嘲笑中,中国超算成功登顶

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   近日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,而目前世界最快的超级计算机“富岳”要用6亿年。
  算力不足影响核武器研制
   中国电子计算机事业,从一开始就与原子弹工程有着密切联系。
   1959年,中国第一台大型电子计算机,仿制苏联БЭСМ-Ⅱ的104机试制成功,并立即应用于原子弹相关研制工作,这台计算机每秒可完成1万次浮点运算。作为对比,同期IBM公司为美国原子弹研发机构开发的7030机,浮点运算性能约为每秒60万次。
   对于IBM7030这台横空出世的超级计算机,中国人曾尝试花费700多万美元购买,但在巴统(注:巴黎统筹委员会,是对社会主义国家实行禁运和贸易限制的国际组织)的限制下最终夭折。
   原子弹的攻关不等人。怎么办?拼命硬干!1965年9月,二机部第九研究院理论部副主任于敏,带领几十位研究人员赶赴上海,利用当时华东计算所刚刚研制成功的J501电子计算机开展突破氢弹原理的会战,这台设备运算速度约为每秒5万次,已经是当时国内性能最强的计算机。
   但是,进入上世纪70年代,核武器研究團队得出了严酷的结论:“没有运算速度达每秒1亿次以上的计算机系统,就搞不出第二代核武器”。技术发展的新要求与现实保障条件的差距,已经到了非弥补不可的程度。
   1976年末,即将卸任的美国总统福特意外签发了两台CDC公司的Cyber172型入门级超算对华出口许可,用于中国石油地质勘探部门的数据处理,以此表达对中国的善意。然而,为了防止中方将超算用于其他领域,美方对这两台设备的性能做了降级处理,并设置了严苛的条件:机房钥匙由美方人员掌管,上机需要美方人员审核监督。
   在引进Cyber172的尝试后,中方又趁热打铁,与日立公司达成协议,购入3台日立M系列大型计算机用于气象预报工作。1978年2月,卡特政府批准这一出口申请,但是仍然比照Cyber172的做法,要求日方在对华出口版本上大幅降低性能,在出口的前三年安排日方人员值守机房,中方的上机操作内容必须向日立公司总部提交汇总报告。
   在一而再的刺激下,中国人深刻意识到,买现成的、一步到位是不切实际的幻想,自力更生是唯一出路。
  研制中国人自己的超算
   1978年3月,中央军委主席邓小平亲自主持了巨型计算机研制工作会议,下定决心研制中国人自己的超算。
  1978年5月,国防科委在北京召开巨型机方案论证和协作会议,决定由脱胎自哈军工的国防科技大学承担巨型机研制任务。
   超级计算机规划性能为每秒1亿次浮点运算,比中国此前研制过的最先进计算机还要快100倍。
   研发团队选择了当时世界第一超算,美国的Cray-1作为总体架构参考;确定顶层架构后,再自上而下拆解部件、材料和设备需求,国内有的就国内配套,国内目前无法配套的,也不盲目攻关拉长战线,而是果断利用零部件进口的较宽松条件直接引进。
   得益于正确的战略和得力的执行,巨型机项目仅仅历时5年就完成研制任务,较原定规划提前了整整1年,性能完全达到设计要求。
   1983年12月26日,中国第一台亿次超级计算机通过国家技术鉴定,张爱萍上将将其命名为“银河一号”,这标志着中国成为继美国、日本之后,第三个能独立设计和制造超级计算机的国家。
  中国超算成功“登顶”
   在“银河一号”之后,国防科大又相继完成银河二号、三号、四号、五号超算的研制,实现了运算性能从每秒亿次到十亿次,百亿次、万亿次、十万亿次的突破。
   2009年,国防科大正式对外公开了新一代千万亿次级超级计算机“天河一号”,2013年,“天河二号”诞生。它们刚一被公布,就令世界震动,尤其是“天河二号”,其峰值性能每秒5.49亿亿次、持续性能每秒3.38亿亿次的表现,甩开第二名美国“泰坦”超级计算机接近一倍,毫无争议地成为世界超算TOP500排行榜王者。
   对此,美国人的反应非常直接和“本色”。2015年4月,美国商务部发布公告,决定禁止向中国4家超算机构出售英特尔芯片。
   然而,这次对天河超算研制力量看似周密的“定点清除”式打击,并没有起到美国人预想的作用。2016年6月,“天河二号”超算失去了超算排行榜王座,接替它的仍然是一台中国超算——“神威·太湖之光”。
   这台新机的持续运算性能达到每秒9.3亿亿次,是“天河二号”的三倍。更重要的是,“神威·太湖之光”没有使用美国CPU、GPU部件,而是使用自主知识产权的SW26010处理器。美国的制裁长臂已经“鞭长莫及”。
  (据《瞭望智库》 )
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