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國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心700多平方米的機(jī)房里，140個(gè)銀灰色的機(jī)柜構(gòu)成了“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)。
　　遠(yuǎn)在萬(wàn)里之外，當(dāng)?shù)貢r(shí)間16日下午，在美國(guó)新奧爾良市舉行的超級(jí)計(jì)算機(jī)2010國(guó)際會(huì)議上，國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500組織正式發(fā)布第36屆世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜，中國(guó)“天河一號(hào)”名列第一。這是中國(guó)在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域捧回的第一個(gè)“世界冠軍”。
　　“中國(guó)人拉著世界往前走”
　　雖然“天河”的主要部件來(lái)自英特爾-T和英偉達(dá)這兩個(gè)美國(guó)制造商，但“天河”的互聯(lián)芯片完全是中國(guó)自主制造的，并且中國(guó)已經(jīng)在研制自己的CPU了。
　　讓中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)擁有一顆“中國(guó)芯”，是中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)人員多年的夢(mèng)想。隨著國(guó)防科大自主研發(fā)的“飛騰1000”芯片安裝到“天河一號(hào)”上、從而部分取代進(jìn)口芯片，這一夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。
　　“一期系統(tǒng)使用國(guó)外進(jìn)口CPU，主要是出于研制進(jìn)度和成本方面的考慮。”“天河一號(hào)”總設(shè)計(jì)師、國(guó)防科大副校長(zhǎng)楊學(xué)軍說(shuō)，自主芯片的成功研制和運(yùn)用，為今后“天河”的全部國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
　　楊學(xué)軍透露說(shuō)，盡管目前的自主研發(fā)的CPU與世界先進(jìn)水平還有差距，國(guó)防科大正在研發(fā)中的新一代芯片，又有新的技術(shù)“絕活”，性能將顯著提升。
　　“我們中國(guó)人要有志氣，雖然不能一下子超過(guò)人家，可以一點(diǎn)點(diǎn)地做得更好，最終實(shí)現(xiàn)全面超越。這是個(gè)水滴石穿的積累過(guò)程�！薄疤旌右惶�(hào)”工程辦公室主任李楠說(shuō)。
　　“天河一號(hào)”采用的“CPU加GPU異構(gòu)融合體系”是中國(guó)人獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)，這在“天河”一期系統(tǒng)中獲得成功。過(guò)去一年中，因其低能耗、低成本、高集成度等優(yōu)點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為國(guó)際主流。在本屆
　　TOP500排行榜的前10臺(tái)計(jì)算機(jī)中，除了“天河一號(hào)”，中國(guó)的另一臺(tái)千萬(wàn)億次機(jī)“曙光星云”和位于第4名的日本Tsubam e超級(jí)計(jì)算機(jī)也采用了異構(gòu)結(jié)構(gòu)。而生產(chǎn)GPU的美國(guó)廠商英偉達(dá)公司也因此身價(jià)大漲。
　　“在體系結(jié)構(gòu)的路上，中國(guó)人在拉著世界往前走。”中國(guó)科學(xué)院軟件所研究員張?jiān)迫�說(shuō)。
　　“麒麟”操作系統(tǒng)是亮點(diǎn)
　　與其他超級(jí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)不同的“麒麟”系統(tǒng)，同樣是“天河一號(hào)”的亮點(diǎn)。在中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用外國(guó)操作系統(tǒng)的境況下，這套由國(guó)防科大自主開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)以高安全性著稱。
　　“大家使用‘天河一號(hào)’，就像到銀行租個(gè)保險(xiǎn)箱，鑰匙和密碼都在自己手上，其他用戶甚至管理員都看不到�！薄疤旌右惶�(hào)”主任設(shè)計(jì)師盧宇彤說(shuō)。
　　所有這些，指向中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展從起步時(shí)就清晰的一個(gè)目標(biāo)———自主可控。只有擁有了自主可控的系統(tǒng)，才能不受制于人，才能確保信息安全。然而，這一領(lǐng)域的博弈到今天也沒(méi)有結(jié)束。這是中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中并不陌生的一幕：中國(guó)一旦宣布成功研制某型計(jì)算機(jī)，西方立即會(huì)解除該型計(jì)算機(jī)的對(duì)華禁運(yùn)，以此阻止中國(guó)的自主產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)。
　　國(guó)防科技大學(xué)校長(zhǎng)張育林認(rèn)為，“產(chǎn)業(yè)越大，越凸顯自主可控的重要性”，“天河一號(hào)”這樣的高端產(chǎn)品可以做到自主可控，其他信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也能做到。
　　國(guó)防科大原副校長(zhǎng)齊治昌表示：“邁出這一步并不容易，做一個(gè)操作系統(tǒng)往往可能就需要上千人。舍不舍得花錢(qián)養(yǎng)這么多人，涉及國(guó)家戰(zhàn)略。中國(guó)只能走自主可控的路，越早走，越掌握主動(dòng)�！�
　　已為20多家用戶服務(wù)
　　據(jù)介紹，自2010年7月起，“天河一號(hào)”系統(tǒng)便正式上網(wǎng)投入使用，目前已在石油勘探、高端裝備制造、生物醫(yī)藥、動(dòng)漫設(shè)計(jì)等方面為20多家用戶提供了超級(jí)計(jì)算服務(wù)。
　　天津國(guó)際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院，就是其中的一家客戶。研究院院長(zhǎng)助理徐峰介紹說(shuō)，研發(fā)一種新藥，平均要耗時(shí)10年，花費(fèi)10億美元，篩選10萬(wàn)個(gè)化合物，隨之而來(lái)的還有初期巨額成本的投入。高性能計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)和高通量虛擬篩選方法的應(yīng)用，為化合物活性的評(píng)價(jià)提供了極大的方便，提高了新藥研發(fā)的效率，縮短了周期，降低了成本，還能為新藥的發(fā)現(xiàn)提出嶄新的思路。
　　“在‘天河一號(hào)’上進(jìn)行篩選一個(gè)星期，普通計(jì)算機(jī)上需要運(yùn)行一年�！毙旆灞硎�，高性能計(jì)算機(jī)介入生物醫(yī)藥，將大幅度提高這個(gè)行業(yè)研發(fā)新藥的效率，進(jìn)而提升整個(gè)行業(yè)的水平，對(duì)醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。
　　最成功的應(yīng)用案例，要數(shù)中國(guó)科學(xué)院軟件研究所完成的題目———“地球外核熱流動(dòng)數(shù)值模擬”。科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了此前從未嘗試的600億未知數(shù)的超大計(jì)算規(guī)模的數(shù)值模擬，而目前國(guó)際上同類問(wèn)題的模擬現(xiàn)狀一般為數(shù)十億未知數(shù)水平。
　　在為“天河一號(hào)”給出的使用報(bào)告上，來(lái)自中科院的科學(xué)家們熱情洋溢地寫(xiě)道：“系統(tǒng)與IBM的‘藍(lán)色基因’等引以為傲的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比毫不遜色，結(jié)果達(dá)到了與世界同步的研究水平甚至有所超越。”
　　應(yīng)用需求遠(yuǎn)超預(yù)想
　　4年前，當(dāng)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)研發(fā)準(zhǔn)備立項(xiàng)時(shí)，曾有過(guò)激烈的爭(zhēng)論。
　　“一方面，我們能不能做出來(lái)？畢竟當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平是有限的。另一方面，即使做出來(lái)了，能不能用得上？因?yàn)楫?dāng)時(shí)也沒(méi)有今天這么多的應(yīng)用需求�！敝袊�(guó)科技部高新技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化司信息與空間處處長(zhǎng)強(qiáng)小哲回憶說(shuō)。
　　然而，需求來(lái)得之快，超出了科研人員們的預(yù)想。在最新的TOP500排行榜上，中國(guó)科學(xué)界欣喜地發(fā)現(xiàn)，中國(guó)以41臺(tái)機(jī)器的占有數(shù)量超過(guò)日本、法國(guó)、德國(guó)和英國(guó)，成為超級(jí)計(jì)算機(jī)的第二大使用國(guó)。
　　在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的進(jìn)程中，超級(jí)計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)設(shè)施的作用日益凸現(xiàn)。能不能用好機(jī)器，成為一個(gè)與研制同樣重要的問(wèn)題。
　　國(guó)家超算天津中心副主任朱小謙介紹說(shuō)，最繁忙時(shí)，“天河一號(hào)”全系統(tǒng)可用到80%。對(duì)于超級(jí)計(jì)算機(jī)的資源使用率來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)字相當(dāng)可觀。
　　“我們的天河是以云計(jì)算的方式把計(jì)算能力輸送給各行各業(yè)，與全社會(huì)進(jìn)行共享。用戶終端小到筆記本、3G手機(jī)，都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)享受服務(wù)�！敝煨≈t介紹，“天河一號(hào)”目前的主要服務(wù)對(duì)象是天津地區(qū)的國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，將來(lái)既可以進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，還可以實(shí)現(xiàn)信息檢索、在線儲(chǔ)存等功能。