超级计算机: 自主创新创造了“国家武器”

9月26日，无锡高性能计算机发展历程，《科学技术日报》（记者郭国忠）“超级计算机是一个国家在全球信息技术竞争中的强国地位，是支持提高综合国力的国家强国. 40年中国的超级计算机从头开始，从后续发展到部分领导，从关键核心技术的引入到实现独立和可控的过程，经历了艰难的发展过程. ”这是最近在江苏无锡召开的国际技术转让大会，来自国内超级计算领域的专家达成了共识.

在谈到中国??超级计算机研究，创新和应用在过去40年中的“超常规发展”成就时，经历了中国超级计算机业务发展历程的国家超级计算机无锡研究中心主任杨光文教授告诉记者: “自1978年以来，中国启动了第一台超级计算机，自“银河一号”发展以来，已在天津，深圳，济南，长沙，广州和无锡建立了6个国家级超级计算机中心，这是世界上第13座超级计算机. 国家力量的结果. 锋利的武器”.

突破封锁，使的科学计算不再受人

超级计算机是国际高端信息技术创新和竞争的制高点，对国家安全，经济和社会发展具有重要意义. 自从1970年代第一台超级计算机问世以来，国际上对超级计算机的需求激增. 发达国家利用超级计算机在关键行业取得突破.

当时，美国，日本等关键核心技术完全封锁了中国. 当时，由于我国缺乏高性能计算机，石油勘探开发中的油藏数据和资料不得不送往国外进行飞机加工，不仅价格昂贵，而且受到人为限制.

“超级计算”由大量计算节点组成，每个计算节点由一些CPU组成，并且计算节点通过高速互连网络连接. 此外，还有大型存储系统，系统软件，应用软件和冷却系统如果中国想在短时间内发展超级计算，它将在超级计算的核心技术上取得重大突破，要走在世界前列并不容易. . ”江苏工程学院计算机工程学院的于谦博士说.

我国政府高度重视超级计算机的发展，并于1978年正式启动了超级计算机发展项目. 但是，由于当时的技术基础和生产技术与先进国家之间存在巨大差距，因此很难将计算速度一次提高到每秒1亿次.

在过去的五年中，承担这一艰巨任务的研发团队解决了无数的基础理论，技术和工艺难题，克服了数百个关键技术难题，并创造性地提出了“双向量数组”结构. 并完成了总体设计，比原计划提前一年开发了“银河-I”巨型计算机，系统达到并超过了预定的性能指标，整机稳定可靠. 这标志着中国已经成为世界上能够独立设计和开发数十亿台巨型机器的少数国家之一.

从高层开始，中国的超级计算正在迅速变得自治和可控

“中国的超级计算从一个穷人和两个白人开始. 在2002年之前，TOP500上没有中国的超级计算，或者中国自己很少. 在经过15年的快速发展之后，2002年中国超级计算机的数量和性能成倍增加，特别是“神威·太湖之光”实现了真正的安全性和独立控制. ”杨光文说.

面对来自各国的超级计算机的激烈竞争. 从“十二五”规划开始，基于自控超级计算系统的软件和应用考虑，我国对超级计算机的发展进行了重组. 其中，“神威太湖之光”是863计划的一项重大科研成果.

“神威太湖之光”是由国家并行计算机工程技术研究中心开发的，计算系统完全采用了国家高性能集成电路设计中心通过独立内核开发的国产“神威26010”多核处理器. 技术. 实现该领域产品的本地化.

“神威·太湖之光”也是世界上第一台使用所有家用处理器构建的超级计算机. 到目前为止，它已连续四次使用，浮点运算速度为每秒9.3亿次. 赢得了全球超级计算机冠军. ”国家超级计算无锡中心助理主任兼研发部主任甘琳说.

E级计算被公认为“超级计算机世界的下一个皇冠”，是国际高端信息技术创新和竞争的制高点. 为此，我国未来将面临新的挑战和考验，并提前部署了下一代超级计算. 在“十三五”国家重点研发项目中，重点支持三个具有不同技术路线的E级原型系统.

目前，我国E级超级计算系统的研究与开发正在稳步推进. 全面创建国内超级计算机生态环境，实现中国超级计算机的可持续创新发展.

加快应用，发挥“国家重型武器”的特殊作用

国家超级计算机无锡研究中心主任杨光文认为，超级计算机被称为“国家重型设备”高性能计算机发展历程，属于国家战略高科技领域. 发展超级计算的关键是要能够满足国家的特殊需求和高科技产业的发展.

“神威·太湖之光”是安装在国家超级计算机无锡中心的超级计算机，已在许多国家重大科研项目中使用，包括天气和气候，航空航天，船舶工程，海洋环境，石油勘探，和生物学. 信息，药物设计，电磁模拟，量子模拟，先进制造，新材料和新能源等20多个应用领域，在科学与工程计算，大数据，人工智能研发项目中，有200多个应用主题达到了100万核心计算的规模.

特别是22个大型应用程序可以有效地运行整个机器的计算资源，并行规模达到1000万个内核，并取得了一批高级应用程序的成果. 在国际高性能计算应用程序的6个主要决赛入围者中，“戈登·贝尔”奖，“数千万个核心可扩展非静态大气动力学完全隐式仿真”和“非线性大地震仿真”“两个应用程序，赢得了2016年和2017年的“戈登·贝尔”奖.

在业界看来，银河，曙光，天河，神威和其他中国超级计算机已被整合到国家发展的各个方面. 接下来，随着中国下一代数百亿超级计算机系统的发展顺利进行，它将继续促进国家的技术创新和战略性新兴产业的快速发展，以及大数据，人工智能，和物联网. 在解决人类发展面临的重大挑战中发挥重要作用.

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