原標題：大國“超算”超常發(fā)展二十年

“神威·太湖之光”超級計算機。資料圖片

“運算1分鐘相當于72億地球人同時用計算器不間斷計算32年”“相當于200多萬臺普通電腦”，這是對目前世界上最快的超級計算機——我國“神威·太湖之光”超級計算機計算能力的形容,。這是全球第一臺運行速度超過10億億次/秒的超級計算機,。國際TOP500組織在德國法蘭克福舉行的“2016世界超算大會”上，宣布其為2016年的世界冠軍,。在今年6月19日的“2017世界超算大會”上,，“神威·太湖之光”再次奪冠，“天河二號”名列第二,，這是兩臺機器第三次聯(lián)手占據榜單前兩名位置,。

而更快的E級——每秒計算百億億次的超級計算機，有望在2020年左右推出,，“神威”“曙光”“天河”等系列超級計算機的研究團隊正在加緊研制E級機,。

國家持續(xù)投入 20年超常規(guī)發(fā)展

“我國的‘超算’確實是走過了一條超常規(guī)發(fā)展之路。按照國際常規(guī),，20年計算速度提高100萬倍,，而我們在過去20年里，‘超算’運行速度提高了5000多萬倍,?！卞X德沛教授說。他是國家863計劃“高效能計算機及應用服務環(huán)境”重大項目總體專家組組長,，已連續(xù)15年擔任3個“超算”重大專項的負責人,。

863計劃的“超算”事業(yè)起步于上世紀90年代初。超級計算機后來被列入《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中,，計劃到2020年達到千萬億次計算能力,。

“現(xiàn)在回頭看，當時的目標保守了,，千萬億次我們2010年就達到了,。”錢德沛回憶,，當時對于“超算”的發(fā)展路徑還有一些爭議,。在這一階段，國家增加了項目經費投入,，從最初的6.4億元增加到9.3億元,。

我國“超算”取得的成就引起了國際重視，2011年“世界超算大會”上，錢德沛受邀作特邀報告,，這也是中國人第一次被“世界超算大會”邀請作大會報告,。

“高效能計算機及應用服務環(huán)境”是從2011年開始的第三個863重大項目，從這個重大項目的名稱看,，更加強調應用,。項目實施期正處于“十二五”計劃期間，我國“超算”的計算速度又提高了近50倍,，“天河二號”“神威·太湖之光”相繼成為世界上最快的計算機,。

總結我國“超算”的發(fā)展之路，錢德沛認為,，這是國家持續(xù)支持的成果,，首先在國家層面優(yōu)先發(fā)展，持續(xù)投入,，集中力量辦大事,，中央、地方政府,、應用部門多渠道支持,；其次，也是科技界團結協(xié)作的結果,。

“其實,，我們在‘超算’領域的投入還是比較少的，有些環(huán)節(jié),，5年得到的項目經費投入也才100萬元,。在有限經費條件下，我們強調協(xié)調發(fā)展,，走了一條不同于歐美‘超算’發(fā)展的道路,。”錢德沛說,。

被卡脖子 走出自主可控之路

就在我國“超算”奔跑在快速路上時,，遇到了新問題——美國芯片禁運。

2015年2月,，美國商務部將我國國家超級計算長沙中心,、國家超級計算廣州中心、國家超級計算天津中心和國防科技大學四家機構列入芯片限售之列,，而這些機器使用的是英特爾微處理器芯片。當時,，作為世界上運行最快的計算機,，“天河二號”連續(xù)拿下了“四連冠”。

“美國是感覺到了某種威脅，害怕我國一直占據超級計算機性能的世界冠軍位置,?！敝袊嬎銠C學會高性能計算專業(yè)委員會秘書長、中科院研究員張云泉當時在接受中國青年報·中青在線記者采訪時,，首先點到了美國的“痛處”,，因為在此之前，美國,、日本等國一直處于“超算”領域領先位置,，“我們進步雖快，但也暴露了一個問題,，就是我們一直忽略核心處理器的自主化,，隨時會被人卡脖子”。

國防科技大學教授,、時任天河二號系統(tǒng)主任設計師盧宇彤隨后明確表示,，天河二號系統(tǒng)的100P系統(tǒng)升級目標不會變，時間也在可控的范圍內,。

“禁運促進了我們在‘超算’領域的自主研發(fā),。”錢德沛在接受中國青年報·中青在線記者采訪時說,。

禁運第二年,，安裝在國家超級計算無錫中心的“神威·太湖之光”登頂世界冠軍。除了運行速度引人矚目,，全面采用國產眾核芯片“申威”和操作系統(tǒng),，軟硬件完全國產化，這更激揚了國人志氣,。

“十三五”期間,，“高性能計算”國家重點研發(fā)專項啟動， 研制成功百億億次級（E級）計算機是重要目標,。

“E級計算機的方案中,，自主可控是首要的，而能耗,、應用性能,、可編程性、可靠性等,，都是我們面臨的重大技術挑戰(zhàn),。”錢德沛說,，“從目前看,，3個驗證系統(tǒng)各有特點,，采取不同的技術路線。但目前還沒有形成完全可行的E級計算機的技術方案,，需要繼續(xù)探索,。

在自主可控之路上，一批年輕科學家脫穎而出,。張云泉被山東省政府彈性引進,，任國家超級計算濟南中心主任。盧宇彤任國家超級計算廣州中心主任,。一批70后,、80后科學家，成為我國“超算”領域的技術領跑者,。

計算惠民 要做“超算”強國

張云泉介紹,，將落戶青島的E級計算機，是由國家超算濟南中心,、青島海洋國家實驗室,、國家并行計算機工程技術研究中心聯(lián)合申請的國家科技部重大項目，是國家實驗室重大需求驅動下的“超算”研制的首次嘗試,。

“我們一是要支持國家重大科技創(chuàng)新和戰(zhàn)略性新興產業(yè),，二是要服務地方經濟發(fā)展。過去是機器牽引需求,，現(xiàn)在變?yōu)樾枨篁寗佑嬎?。”張云泉介紹,，濟南超算中心提出要“頂天”也要“立地”,，作為政府主導的超算中心，應用多元化,，既有高端計算也要惠民,。

2016年11月，基于“神威·太湖之光”的一個應用項目獲得了有著“超算應用諾獎”之稱的戈登貝爾獎,，這是我國首次獲此殊榮,。在最終入圍的6個項目中有3個是我國的，都是基于“神威·太湖之光”超級計算機的應用,。

“但是,，我們依舊不是‘超算’強國，離強國之路還很遠,?！卞X德沛分析，雖然在國際TOP500強排行榜上,，我國超級計算機上榜的數(shù)量與美國相當,，“可是這不能代表我們的水平,，因為大部分是互聯(lián)網應用的機器,，而不是以‘超算’為目的建立的系統(tǒng)”,。

錢德沛強調，排名不是我們發(fā)展“超算”的根本目的,，促進大規(guī)模應用,、解決國家面臨的挑戰(zhàn)性問題、帶動中國計算機產業(yè)的進步,，才是我們的目的,。具體來說，要提高高校,、科研院所運用“超算”進行研究,、提高企業(yè)利用“超算”解決問題的比例，提高計算的普及程度,。

“現(xiàn)在超級計算機發(fā)展進入一個常態(tài)階段,，不可能長期像過去20年那樣超常規(guī)發(fā)展。我們要抓緊建立起中國高性能計算發(fā)展的生態(tài)環(huán)境,?！卞X德沛說。