據(jù)中國(guó)之聲《新聞縱橫》報(bào)道,奧運(yùn)賽場(chǎng)上,博爾特捍衛(wèi)著人類的速度極限,那么計(jì)算機(jī)里的速度之王是誰(shuí)呢?不久前,坐落于中國(guó)無(wú)錫的超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威太湖之光”第一次揭開神秘面紗。它的峰值運(yùn)算首次超過(guò)10億億次/秒、達(dá)到12.5億億次,持續(xù)性能高達(dá)9.3億億次/秒,榮登全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單之首,創(chuàng)造了新的紀(jì)錄。全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單每半年發(fā)布一次,被“神威太湖之光”超越的,是曾經(jīng)連續(xù)6次位列榜首的廣州“天河二號(hào)”。
值得注意的是,“天河二號(hào)”用的是美國(guó)的英特爾芯片,而“神威太湖之光”用的是“中國(guó)芯”,這一次終于把CPU的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)握在了自己手里。不過(guò),雖然超級(jí)計(jì)算機(jī)被稱為“國(guó)之重器”,聽起來(lái)“高大上”,但對(duì)于普通老百姓來(lái)說(shuō),還是太陌生,拿了第一怎么樣?拿了第一有什么用呢?
記者:這是空調(diào)的聲音?
廖俊峰:對(duì),機(jī)器沒(méi)有聲音,一般機(jī)器響是風(fēng)扇響,這個(gè)是水冷的,不需要風(fēng)扇。
想通過(guò)聲音展現(xiàn)大個(gè)子的工作狀態(tài)是個(gè)難事兒,四組灰色的機(jī)柜就靜靜的在將近有兩個(gè)籃球場(chǎng)大的屋子里計(jì)算著,一些藍(lán)色光帶點(diǎn)綴其中,科技感十足。
機(jī)房外是監(jiān)控中心,平常并不需要有人值守。工程師廖俊峰告訴記者,他們只需要在樓上辦公室的電腦里輸入代碼,超級(jí)計(jì)算機(jī)就會(huì)乖乖開工了。
12.5億億次/秒有多快?國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)錫中心主任楊廣文回憶,這個(gè)數(shù)字超過(guò)了當(dāng)時(shí)榜單報(bào)名系統(tǒng)的上限,他們只得改用郵件報(bào)名。“我們當(dāng)時(shí)提交世界超級(jí)計(jì)算機(jī)top500的排名時(shí)提交不上去,因?yàn)槿思也恢С诌@么大的計(jì)算機(jī),只支持10億億次以下的,我們是12.5億億次……”
1983年,我國(guó)第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”問(wèn)世,成為繼美日之后,第三個(gè)能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造巨型機(jī)的國(guó)家。33年過(guò)后,我國(guó)不僅占據(jù)全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)速度之首,而且共有167臺(tái)超算上榜,超過(guò)美國(guó)的165臺(tái),名列數(shù)量第一。但是,名次靚麗,不代表沒(méi)有差距。
差距之一,自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
“十二五”期間,我國(guó)支持的兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)——“天河二號(hào)”和“太湖之光”走了兩條不同的路線,在“太湖之光”的展示柜里最顯眼處擺著的,就是它的心臟——完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPU。
廖俊峰告訴記者,“這樣1塊卡是2個(gè)CPU,2塊這個(gè)板放在一起算是1個(gè)節(jié)點(diǎn),總共有4萬(wàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn),相當(dāng)于有16萬(wàn)個(gè)CPU?!?/p>
可想而知,心臟把持在別人手里,是一種怎樣的感受。楊廣文稱,“美國(guó)賣給我們的機(jī)器,用來(lái)做什么,他們都進(jìn)行嚴(yán)格控制,我們要干什么,能干什么,他說(shuō)了算。程序不是設(shè)定好,還找個(gè)人看著,自主是國(guó)家的需要,戰(zhàn)略的需要,當(dāng)然還是應(yīng)用的需要。”
差距之二,應(yīng)用。
就像造手機(jī)不用ios或者安卓系統(tǒng)一樣,運(yùn)營(yíng)一個(gè)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超級(jí)計(jì)算機(jī),意味著要重建一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)的生態(tài)系統(tǒng)。談何容易?
楊廣文回憶道:“記得在去年7月,清華組織了二十幾個(gè)人的團(tuán)隊(duì)來(lái)移植一個(gè)氣候程序,這個(gè)程序160多萬(wàn)行(代碼),這么大的程序移植,我們是利用假期去做,不休假。無(wú)錫7月到9月是最熱的,沒(méi)有空調(diào),因?yàn)榇髽鞘切陆ǖ?。每天都大汗淋漓,大家很艱苦。國(guó)外超算中心里好幾百人,一大塊是應(yīng)用人員,但我們的超算中心都是屬于計(jì)算機(jī)支撐,要改變思路?!?/p>
“太湖之光”正式運(yùn)行2個(gè)月來(lái),已經(jīng)取得60多項(xiàng)應(yīng)用成果,涉及天氣氣候、航空航天、海洋環(huán)境等19個(gè)領(lǐng)域。更強(qiáng)大的運(yùn)算能力,意味著更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景,廖俊鋒負(fù)責(zé)的,就是一個(gè)氣候和災(zāi)難監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目?!拔覀兡M地球氣體的流動(dòng),運(yùn)算的時(shí)候會(huì)把地球切割成很多小塊,一度是指切的塊的分辨率,之前是100公里,現(xiàn)在在這臺(tái)機(jī)器上可以達(dá)到10公里,切分的更細(xì)了,有效預(yù)測(cè)時(shí)間也可以達(dá)到更長(zhǎng),能達(dá)到7到10天左右。之前只能預(yù)測(cè)3天左右。”
楊廣文還以今年六月江蘇鹽城的龍卷風(fēng)為例表示,有了更強(qiáng)的計(jì)算能力,才能捕捉到在小范圍發(fā)生的龍卷風(fēng)進(jìn)行研究,幫助提升預(yù)測(cè)能力。
用楊廣文的話說(shuō),“高大上”做基礎(chǔ)研究是需要的,但除了原來(lái)的“高大上”,還要接地氣。愿景怎么實(shí)現(xiàn)?研究科技創(chuàng)新的楊廣文給出的答案是:體制創(chuàng)新。
首先,對(duì)接研究機(jī)構(gòu)的機(jī)制,讓超級(jí)計(jì)算機(jī)成為科研的溫床。
楊廣文表示,未來(lái)推行一種聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室機(jī)制,“因?yàn)橛行﹩挝缓透咝?duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)有需求,我們也需要大的程序來(lái)跑。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室未來(lái)的管理人是應(yīng)用方,我們就提供技術(shù)的支持。”
另外,對(duì)接企業(yè)的機(jī)制,讓超級(jí)計(jì)算機(jī)成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的催化器。
比如船舶企業(yè),在造船時(shí)要針對(duì)人家的需求,制定一個(gè)數(shù)字模擬方案,對(duì)本身船舶的形狀、抗風(fēng)能力等做一套設(shè)計(jì)。同樣兩個(gè)企業(yè)去做,模擬的情況清清楚楚的,肯定讓投資方信服。描述越精細(xì)對(duì)計(jì)算的需求越大。楊廣文特別希望,用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界上最大的超算算出成果、算出錢來(lái)。
在“太湖之光”突破十億億次速度極限的同時(shí),完全自主化的百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)又在無(wú)錫、天津、上海等地由三個(gè)團(tuán)隊(duì)分別開啟研制,將于明年底至后年初完成樣機(jī)。追求速度和創(chuàng)新的比賽沒(méi)有終點(diǎn)……記者姚東明 莊勝春