只有中國最理解,這次美國為啥這麼高興!

人民日報2018-06-12 02:30:58

耗資約2億美元,佔地面積相當於兩個網球場的美國“頂點”,在華盛頓時間6月8日,終於讓美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室揚眉吐氣了一把。


這臺超級計算機浮點運算速度峰值達每秒20億億次,世界最強。



但這並不是重點,“頂點”對於美國的意義,媒體說出了心裡話,它不僅是一個里程碑,也終於“改變了五年來佔據第一的局面


超級計算機是妥妥的“大國重器”,可以說,誰掌握了超算能力,誰就在科技領域,拿下一個重要的制高點。


以前,美國是這個領域的絕對老大,2001年之前,在世界前500強的超級計算機榜單裡,中國不是無名,而是完全沒有。


但在不到18年的時間,卻成功走上了醜小鴨變白天鵝的“逆襲之路”。


2013年,中國依靠“神威太湖之光”拿下世界超算領域的冠軍,之後,這個紀錄一直保持到8日。


忘記說了,2010年時,中國的“天河一號”也拿過一次冠軍。神威、天河一共四次分列年度冠亞軍,碾壓所有其他對手。


中國超算逐步實現突破


中國超算的發展歷程不算晚,最早可以追溯到上個世紀七八十年代。


自中國863計劃實施以來,一直高度重視並且支持超級計算系統的研發,但由於基礎薄弱起步較晚,在國際舞臺中一直受制於人。


超算系統與一個國家發展息息相關,經濟發展產生很多需求,如天氣預報、風洞實驗、航空航天,需要具有更快能力處理數據的超級計算機。



一臺超級計算機有多重要?舉個例子,1983研製的第一臺銀河超級計算機,讓中國成為世界上少數能發佈5-7天天氣預報的國家,也是發展中國家的NO.1。


從1983年以來,中國的超算一共出現了5大系,分別為銀河系列、天河系列、曙光系列、神威系列、深騰系列,但一直不是超算強國。


在這場神奇的追趕中,中國在2010年靠“天河一號”拿下了首個世界冠軍。之後開始了小宇宙大爆發,並且一發不可收拾。2013年開始佔據超算領域的頭把交椅。


美國人心情複雜是可以理解的,因為,超級計算屬於戰略高技術領域,是世界各國競相角逐的科技制高點。為了限制中國的超級計算機發展,美國更是在2015年宣佈對中國禁售高性能處理器。


到今天,美國“頂點”宣佈其運算速度達到20億億次的時候,92%的超級計算機用的還都是英特爾的處理器。


雖然在處理器仍有短板,中國的神威太湖之光,從硬件到軟件現在全部實現了國產化。


在全球超級計算機Top500榜單之中,中美兩國上榜的系統數量,也已經遙遙領先於其他國家。


中國超算超出了美國打算,這一點,從日本的反應中也可以看出來。日本曾在2011年登頂世界上運算速度最快的超級計算機排行榜,不過之後被中國和美國迅速超越。



驚訝於中國的超算能力的巨大成就,有日本媒體曾拋出了“超算威脅論”,並且寫了一篇《為什麼不能允許中國在超算領域擁有壓倒性優勢》。文章聳人聽聞,但是,中國在超算領域的實力進入到了頂尖行列確實是讓日本超算感受到了不小的壓力。


以前,中國超算“重硬輕軟”,長期以來飽受詬病。目前,中國有6個超級計算中心,已經構建了從編譯器、操作系統、開發環境到應用平臺的較為完善的軟件生態鏈。


超級計算機到底有什麼用?


對於美國“頂點”,《紐約時報》長篇介紹了它的性能”:“你需要63億年才能完成這部超級計算機一秒鐘就可以做的事。”


那麼,超級計算機中心到底有什麼用?



國家超級計算無錫中心副主任、清華大學副教授付昊桓曾說過,超級計算已同理論研究和科學實驗一起成為人類探索未知世界的三大科學手段,被稱為支撐科學發現的第三個支柱


目前在中國的應用領域涉及天氣氣候、航空航天、先進製造、新材料等眾多方面,尤其在工程技術領域,意義重大。


舉個例子,中國的商用客機全機全參數氣動優化設計,用2.4萬CPU核開展了大型商用飛機全參數氣動優化設計,在天河二號計算6天,完成了在其自身計算平臺上約需要2年的工作量。“天宮一號”的順利回家也靠超級計算機提供精確預測。


超級計算機的用途,對所有的國家都意義重大。


美國橡樹國家實驗室直言不諱,“超級計算機領域的領導地位和國家安全的影響有直接關聯。每個國家都認識到,成為這個領域的領軍人物對下游產生影響。”


日本製造商正默默用超級計算機開發和改進無人駕駛汽車、機器人和醫療診斷服務等。日本知道,只有通過超級計算機的研發,才有機會成為全球人工智能研究中心。而中國在人工智能領域也已經進入到第一梯隊。


未來超級計算機還要更快?


目前看,美、日、歐、中都已宣佈下一代百億億次超算研製計劃,即E級超算,這是世界超級計算機領域公認的“下一頂皇冠”,將有望在解決全球環境汙染、能源危機以及氣候變化等重大難題上發揮巨大作用。


國家“十三五”高性能計算專項課題公示了三個分別由中科曙光、國防科技大學以及國家並行計算機工程技術研究中心牽頭的E級超算的原型系統研製項目,中國打算2020年如期建成E級計算機。


E級超算項目最大的特點就是自主可控,即核心技術必須全部採用自主技術,包括核心處理器、互連網絡與基礎軟件等。


如果“以前都是在追趕別人的腳步,而E級計算是中國的步伐第一次與全球同步甚至領先。”



來源:環球時報(ID:hqsbwx)

本期編輯:崔鵬、李娜

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