|
峯值速度每秒11萬億次、在世界上率先使用網格路由器、跨越32位計算和64位計算“界河”……中國目前最快的超級計算機曙光4000A15日在上海正式啓動。這意味着什麼？它給試圖跨越的中國高科技，以哪些經驗和啓示？
一條充滿荊棘的產業化之路：“中國人進入超級計算前列”
在中國高科技發展中，“曙光”無疑是一個耀眼的團隊。
高性能計算機是國家信息基礎設施的核心設備，是一個國家綜合國力的重要標誌之一。上世紀90年代，面對發達國家的禁運和封鎖，在科技部等部門的支持下，以李國傑院士爲首的團隊從無到有，夾縫中求生存，發展曙光系列高性能計算機，打破了我國高性能計算機被國外一統天下的局面。
曙光一號、曙光1000、曙光2000、曙光3000、曙光4000A……1990年迄今，一路走高的曙光在產業化道路上一枝獨秀：曙光機羣售出1400多套，在教育、稅務、石油、氣象、金融等領域獲得成功應用。曙光的存在，更是形成良好的技術外溢效應，國外公司紛紛調整戰略，降低報價，中國高性能計算水平水漲船高。
一路走高，並非一帆風順。“曙光”發展之路貌似平坦，實則充滿荊棘和險灘，曙光4000A這步跨越更屬不易。有心人也許還記得，2003年7月23日，國家智能計算機中心主任孫凝暉公佈了10萬億次計算機的時間表：2003年9月，計算機節點批量生產；2004年6月，用戶安裝。而實際上，安裝時間比計劃拖後了兩個月。
總體設計、詳細設計、測試、實驗、編碼、調試……雖然時間有所延後，但中國科學家在短短一年多的時間裏做出了漂亮成績。曙光4000A的完成情況超過一系列設計指標。峯值速度從10萬億次提高到11萬億次多，內存比設計指標增加了25%，存儲是設計指標的4倍多。
“曙光4000A是全世界機房條件最差的十萬億次機，但在工業標準機羣上達到了世界最好水平。”專家指出，曙光4000A實現了國產超級服務器在主板設計等核心級技術上的重大突破和工業標準機羣的技術增值，攻克了一系列大規模機羣計算的關鍵技術，造價和功耗遠遠低於國內外同類計算機。“我們自主設計的主板和節點模塊領先IBM、英特爾一年以上。”
十多年來一直引導國內高性能計算機方向的曙光，再次引起國內外強烈關注。計算所專家頻頻應邀出席國際會議。日本、美國將目光投向曙光機，甚至以此遊說政府增加投入。國外一家專業雜誌評論“中國人已經進入超級計算前列。”
一項日益重要的成功經驗：需求是動力，合作能共贏
企業有世界五百強，高性能計算機也有世界五百強。一張長方形的證書上，“NO.10”幾個字格外醒目，這是曙光4000A在今年6月獲得的全球超級計算機500強第十名證書。證書背後，佇立着中科院計算所、曙光公司和上海超級計算中心精誠合作的團隊。
面向需求，合作共贏，也許是曙光4000A最成功的經驗。研發伊始，曙光4000A就瞄準了重大應用——作爲面向網格的新一代超級計算機，爲上海乃至全國科研單位、企業服務，爲國家網格計算提供堅實發展平臺。
隨着經濟的快速發展，作爲全國首家面向社會開放的高性能計算公共平臺，運行3年多的上海超算近年來主機處於飽和狀態，十多家用戶排隊等候上機。“我們對50多家單位進行調研，發現上海市未來幾年的高性能計算需求還在急速增長。”
根據性能先進、經濟實用、支持國內高性能計算機發展的原則，經過多方案的比較選擇，醞釀實施二期擴建工程的上海超級計算中心最終把新機型確定爲曙光4000A。“我們把研發引進新機型和國家863網格主節點兩項任務合二爲一，進行統籌考慮。”上海市副市長嚴雋琪說。
上海超算並非將錢一給了之。“我們參與了近一年的研製過程，從未來業務的應用需求出發，對新機型的架構、配置和應用系統等方面提出了更便於使用的優化方案，使其能滿足多種類型的應用需求。”上海超級計算中心主任傅文彪說，“我們也積極整合內部資源，加快軟件平臺的配套，使這一計算機能更好地發揮其強大功能。”
2004年9月，在被裝成六輛大車成功運抵上海安裝後，曙光4000A開始試運行。“挺順的，兩個多月在機器上‘跑’了近30種大型商用和科學計算軟件，500多塊CPU主板一塊都沒有換過，這是很少見的。”上海超算中心副主任王普勇說。
鐵一樣的事實，讓原來還有點擔心的上海人信服了：曙光4000A的穩定性、可靠性都很過硬，甚至超過了國外同類機器。
“曙光4000A的重大意義主要不在於研製出了一臺超過10萬億次的超級計算機，而是滿足了以上海市爲代表的中國用戶對10萬億次計算機實實在在的需求。”李國傑說。
從科學計算到工業應用，從飛機設計到汽車碰撞，上海超級計算中心負責人指出，曙光4000A啓動後，將源源不斷地爲企事業單位提供計算能力，就像電廠提供電力一樣。
一個至關重要的啓示：“頂天立地”真英雄
“我們不要太看重排名。”對於世界第十，對於人們津津樂道的11萬億次，李國傑十分清醒，“不要盲目攀比峯值，要強調追求實際應用的效率。”
的確，實踐證明：曙光4000A的性能價格比遙遙領先於同類產品。它的峯值速度雖然沒有IBM2001年研製的一臺計算機高，但標準測試的運算速度卻高於對方，價格上更只有對方的1／10。在功耗、佔地面積等硬指標上，它也優勢明顯。
“十年左右，曙光高性能計算機的性能增長了近7千倍。”李國傑說，曙光之路的最大啓示是，我國高性能計算機產業要走向規模化，必須實施“頂天立地”戰略：企業在技術上要“頂天”，以技術發展爲先導，立足技術領先；應用上要“立地”，將技術融入實際應用的解決方案中。
“我們一定要敢於啃硬骨頭，也有能力來啃硬骨頭，要做成事關國家經濟社會發展和國家安全的大事，做成提高本土高技術產業競爭力的大事。”李國傑說，“中國做高技術研究，不但要有過人之處，而且要有膽識和魄力。我相信中國的科技人員在崇高理想的前提下，是能夠以小米加步槍勝過飛機大炮的。”
在對成果給予充分肯定後，6月29日，專家鑑定委員會做出了希望國家繼續大力支持高性能計算機的研究，希望加大曙光4000A產品的市場化力度的意見。
最近，一連串消息傳來：9月29日，IBM宣佈其製造的浮點運算速度每秒36萬億次的藍基因超級計算機成爲世界第一；不到一個月，這一記錄被刷新——10月20日，日本電氣公司宣佈推出世界最快的向量計算機，峯值速度可達每秒65萬億次；10月26日，美國英特爾公司等宣佈浮點速度42萬億次的哥倫比亞超級計算機部署完畢。
高性能計算領域內，一場世界範圍的新角逐正在悄然上演。而信心滿懷的中國科學家正劈波斬浪，奮然前行！
|
