天河2号系统研发记事:自主创新造就中国速度

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导读:[“天河二号”运行速度世界最快]   新华社北京6月22日电(白瑞雪、李宣良、吕超)熠熠星空,浩瀚天河。   随着世界超级计算机500强排行榜6月17日揭晓,国防科技大学研制的天河二号成为全球运算速度最快的计算机。   短短两年半,从天河一号排名世界第一到天河二号再登世界超算之巅,天河计算机的峰值性能从4.7千万亿次提升至5.49亿亿次。这是中国超级计算机相继刷新世界纪录的计算速度,也是国防科大以自主创新的信心勇气和艰苦实践不断攀登世界科技高峰而创造的“中国速度”。   在国家使命中只争
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天河2号系统研发记事:自主创新造就中国速度

[“天河二号”运行速度世界最快]

新华社北京6月22日电(白瑞雪、李宣良、吕超)熠熠星空,浩瀚天河。

随着世界超级计算机500强排行榜6月17日揭晓,国防科技大学研制的天河二号成为全球运算速度最快的计算机。

短短两年半,从天河一号排名世界第一到天河二号再登世界超算之巅,天河计算机的峰值性能从4.7千万亿次提升至5.49亿亿次。这是中国超级计算机相继刷新世界纪录的计算速度,也是国防科大以自主创新的信心勇气和艰苦实践不断攀登世界科技高峰而创造的“中国速度”。

在国家使命中只争朝夕,战略需求驱动创新

在国内超级计算机刚突破10万亿次的2005年,国防科大就吹响了进军千万亿次系统的冲锋号。而作为科技部863计划信息技术领域“高效能计算机研制”重大项目,天河二号的关键技术攻关,从天河一号问世那天就开始了。

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探索一代、预研一代、研制一代、装备一代,面对超级计算机每10年性能提高1000倍的规律,起步晚的中国超算事业充满紧迫感。“对国际发展趋势进行分析后,我们瞄准亿亿次级机器的研制,决心在引领世界超算发展中作出新贡献。”国防科大校长杨学军说。

2010年12月,天河二号正式启动方案设计。2013年5月,系统完成研制。

如果说前瞻性的战略部署为天河二号的研制搭建了坚实阶梯,建设创新型国家的战略需求则为天河二号的诞生注入了强劲动力。

国家超级计算天津中心的报告表明,通过天河一号带动了产业升级的许多用户,很快又提出更高需求。当天河二号以更新状态亮相,他们惊喜地发现:大规模石油勘探数据处理,天河二号的速度是天河一号的10倍以上;气候历史变化模拟,天河一号模拟到2000年前,而天河二号能模拟到20000年前甚至更远……

这是一场激烈的竞赛。2011年到2012年间,日本“京”、美国“红杉”和“泰坦”系统先后超过天河一号。

“你追我赶的背后其实是国家综合实力的较量。”国防科大政委王建伟说,“我们决不能有丝毫骄傲、丝毫自满、丝毫懈怠。”

上世纪80年代初,面对西方的技术封锁,以慈云桂为代表的科研人员同样是以这种只争朝夕的精神奋力拼搏,使我国成为继美国、日本之后能够独立设计和制造巨型机的国家。

今天,国家使命面前,重返世界第一的天河二号再次交出精彩答卷。

在中国创造中跨越发展,核心技术实现创新

用什么样的“筋骨”打造一个高性能、低功耗的系统,一直是世界计算机科学家们关注的焦点。

“CPU+GPU异构融合体系”,是天河一号独创的技术路线。两年多来,因其低能耗、低成本、高集成度等优点,这种结构成为国际主流。在此基础上,科研人员迈出创新的又一步,为天河二号设计出“新型异构多态体系结构”,不仅大幅提高了系统的计算速度,还将其应用从科学计算拓展至大数据处理等多个领域。美国、德国、日本等国科学家预言,天河将再次引领世界超算结构的发展潮流。

关键技术是买不来的——从我国超算事业起步开始,科技工作者就深谙这个道理。中国智慧的一次次迸发,正是来源于不断突破关键核心技术的壮丽实践。

天河二号多项自主技术令世界瞩目:高速互联系统性能是当前国际商用互联系统的两倍,“飞腾1500”CPU构建出高安全高吞吐率的服务阵列,高密度高精度组装结构使其占地面积与天河一号相当、性能却提升了11.6倍……

“‘中国技术’推动世界亿亿次级超算水平跃上新的高度,也极大增强了国产超级计算机的自主可控能力。”天河二号总设计师廖湘科说。

从局部突破到综合技术领先,从奋力追赶到逐步超越,虽然我国在信息技术领域与西方发达国家仍有差距,世界超级计算机发展史上已留下“中国创造”的深深印记。

在团结协作中奋勇拼搏,年轻人才延续创新

国防科大整合优势科研资源,合力打造天河二号。副总质量师胡庆丰说,团队成员对每一个技术和工程细节都不肯放过,唯独名利未挂在心上。

如果说技术积淀和“计算机+多学科”的融合优势是“银河”赋予“天河”的技术财富,“胸怀祖国、团结协作、志在高峰、奋勇拼搏”的“银河精神”就是天河人永远坚守的精神高地。

这是一群极其勤奋的科学家,每天工作十几个小时,全年仅春节期间休息了三天。机器的新速度大多是在凌晨三四点钟算出来的。每到这时,灯火通明的“天河楼”一片欢腾,大家还会兴奋地打电话告诉在外地出差的同伴们。

这是一群视事业高于一切的奉献者。有人在孩子出生当天进入封闭攻关基地而毫无怨言,因为“天河也是我们的孩子”。有人在亲人临终时无法相见,只能在系统调试完成后去墓地献上一束鲜花。

这是一群朝气蓬勃的年轻人,平均年龄不到40岁。在天河一号工程中成长起来的年轻技术人员,如今已是天河二号研制的骨干力量。此外,还有23名本科生直接参与系统研制。

他们,是我国超算事业生生不息的源泉。


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