在信息化、數(shù)據(jù)化時代,超級計算逐步成為一個國家科技創(chuàng)新核心競爭力的重要方面。為解決國家安全、技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步等一系列重大挑戰(zhàn)性問題,提供了不可替代的作用。
改革開放之初,我國技術(shù)比較落后。經(jīng)過幾十年的艱苦努力,我國超級計算機(jī)的研制和性能已經(jīng)居于全球領(lǐng)先水平。電子信息產(chǎn)業(yè)在攻堅克難、開拓創(chuàng)新的同時,產(chǎn)業(yè)規(guī)模也節(jié)節(jié)攀升。特別是制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè),邁出了堅實步伐之后,也促使電子信息產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新不斷取得新突破,產(chǎn)業(yè)發(fā)展也實現(xiàn)了新的跨越。
我國的超級計算機(jī)研究,在20世紀(jì)70年代起步。當(dāng)時,中長期天氣預(yù)報、模擬風(fēng)洞實驗、三維地震數(shù)據(jù)處理,以及新武器的開發(fā)和航天事業(yè),都對計算能力提出了新的要求,中國對超級計算機(jī)的需求日益激增。
1978年,鄧小平同志指出,“中國要搞四個現(xiàn)代化,不能沒有巨型機(jī)!”在當(dāng)時研制條件極其艱難的情況下,科研工作者們憑著頑強(qiáng)拼搏的創(chuàng)新精神,闖過了一個個理論、技術(shù)和工藝難關(guān),攻克了數(shù)以百計的技術(shù)難題。
1983年12月26日,我國第一臺億次超級計算機(jī)“銀河”,通過國家技術(shù)鑒定。從此,中國成為繼美、日之后第三個能獨立設(shè)計和制造巨型計算機(jī)的國家。這臺超級計算機(jī)由我國國防科技大學(xué)計算機(jī)研究所在長沙研制成功。消息傳到北京后,鄧小平非常高興,稱贊他們是“國防科研戰(zhàn)線上一支勇于進(jìn)取、能打硬仗的先進(jìn)集體”。
為滿足高精尖科技對計算能力的要求,打破國外對超算技術(shù)的壟斷,我國先后成功研制銀河系列二號、三號、四號超級計算機(jī)。并在1993年成功研制每秒6.4億次的“曙光一號”超級計算機(jī)。從此,中國結(jié)束了高性能計算機(jī)被西方轄制的歷史。
依托中科院計算所的研究團(tuán)隊和“曙光一號”等研究成果,1996年成立的曙光公司,專注于高性能計算機(jī)和服務(wù)器的研發(fā)。經(jīng)歷20余年潛心發(fā)展,不但填補(bǔ)了我國在高性能計算領(lǐng)域的空白,更是在技術(shù)研發(fā)方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
一批產(chǎn)品在國際上嶄露頭角:1997年,我國高性能計算機(jī)首次實現(xiàn)獨立進(jìn)入市場;2004年,每秒峰值運算速度11萬億次的曙光4000A位列世界十大超級計算機(jī),中國高性能計算機(jī)首次進(jìn)入世界前十;2010年,曙光星云超千萬億次超級計算機(jī)研制成功,排名世界第二……
在我國發(fā)展曙光系列超級計算機(jī)的同時,銀河、神威、神威藍(lán)光、升騰、天河系列超級計算機(jī),都在不同時期給中國超算行業(yè)注入了快速發(fā)展的強(qiáng)大動力。
回頭看,中國的“超算”事業(yè)可以有今天的成績,與改革開放的大環(huán)境是分不開的。過去幾十年,我國在鼓勵科技創(chuàng)新方面做了不少制度安排,為高科技企業(yè)提供了發(fā)展的環(huán)境空間;不斷發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì),也給“超算”產(chǎn)品提供了廣闊的市場空間。
目前從國家安全、核武器研制、氣象預(yù)報、石油勘探這樣的國家戰(zhàn)略領(lǐng)域,已經(jīng)拓展到互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、基因測序、影視制作、金融等領(lǐng)域,惠及各個不同的行業(yè),而且越來越貼近國民經(jīng)濟(jì)生活。例如,由于超級計算機(jī)的計算成本越來越低,且測序儀越來越快,基因測序的價格在快速地下降,從過去的每人每次幾十萬元,到現(xiàn)在的每人每次幾千元。
但我們也應(yīng)看到,超級計算機(jī)高昂的能耗費用,企業(yè)用戶的數(shù)量依然不高,應(yīng)用軟件開發(fā)的周期也比較長,人才梯隊與技術(shù)支撐尚未形成系統(tǒng)。這些問題,還需要我國科研院校集中力量攻堅克難。
隨著我國改革開放步伐加快,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對高性能計算提出了更高要求。為實現(xiàn)帶動我國先進(jìn)計算領(lǐng)域的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的既定目標(biāo),搶占全球競爭戰(zhàn)略制高點,曙光系列研發(fā)團(tuán)隊牽頭組建國家先進(jìn)計算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,致力于構(gòu)建我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心和基石。
我國超級計算機(jī)的硬件發(fā)展速度,有目共睹,2016年,安裝在國家超級計算無錫中心的超級計算機(jī)“神威·太湖之光”再次摘得世界最快超算頭銜;從2009年至今,曙光系列9次奪取中國高性能計算機(jī)“前100排行榜”市場份額第一位。我國先進(jìn)計算技術(shù)已經(jīng)取得長足進(jìn)步,超級計算機(jī)性能及規(guī)模處于世界前列,新型計算技術(shù)如智能計算、量子計算等也有機(jī)會引領(lǐng)全球發(fā)展。
邁入新時代,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也進(jìn)入了新常態(tài)。行業(yè)企業(yè)正如火如荼開展轉(zhuǎn)型升級,新一輪產(chǎn)業(yè)變革與科技革命在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展。對于中國超級計算機(jī)行業(yè)來說,這是很好的時代,也是大浪淘沙的時代。
當(dāng)今世界,高性能計算已成為理論和試驗之外的第三種科學(xué)研究手段。根據(jù)國務(wù)院《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》,依托自主可控技術(shù),研制滿足應(yīng)用需求的E級高性能計算機(jī)系統(tǒng),使我國高性能計算機(jī)的性能在“十三五”期間保持世界領(lǐng)先水平。超算也是國家科研的重要基礎(chǔ)工具。模擬核試驗、氣候變化預(yù)測、天體物理學(xué)、新材料與納米技術(shù)、疾病防控和提高能源利用效率等許多全球性的科技難題,越來越需要超級計算機(jī)的計算能力支撐。
中國在超級計算機(jī)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,離不開政府的大力支持。改革開放以來,隨著高新技術(shù)研究發(fā)展計劃不斷深入,科技部在超級計算機(jī)這一專項研究上投入了不少經(jīng)費,再加上地方政府的支持,共同保障了新一代超級計算機(jī)的研制經(jīng)費和應(yīng)用推廣。
不僅僅是超級計算機(jī)本身,我國近年來花大力氣發(fā)展了國產(chǎn)技術(shù)。目前超級計算機(jī)的核心部件完成了國產(chǎn)化。核心技術(shù)的穩(wěn)定支持,使我國超級計算機(jī)領(lǐng)域得以躋身世界領(lǐng)先地位。另外,超級計算機(jī)也會促進(jìn)我國和其他國家的國際科研合作,更多外國科學(xué)家會愿意在我國的超級計算機(jī)上開展科學(xué)研究。
在全球化發(fā)展的今天,數(shù)字經(jīng)濟(jì)更是你中有我、我中有你,相信中國信息產(chǎn)業(yè)作為全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)共建的參與者,堅持創(chuàng)新、加大投入、潛心磨練,躋身全球領(lǐng)先不但可以實現(xiàn),更是發(fā)展的必然。
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