在先期技術(shù)攻關(guān)基礎(chǔ)上，國(guó)防科技大學(xué)申報(bào)了國(guó)家科技部“十二五”863計(jì)劃，并于2011年12月通過立項(xiàng)評(píng)審，天河二號(hào)攻關(guān)戰(zhàn)役正式打響。翌年3月，該校與廣東省、廣州市、中山大學(xué)簽署合作協(xié)議，通過軍民融合式發(fā)展，共建廣州超級(jí)計(jì)算中心。各方的大力支持，為天河二號(hào)的研制注入強(qiáng)勁動(dòng)力，使研制工作邁入“快車道”。
在國(guó)家重大專項(xiàng)支持下，科研人員自主研制出當(dāng)前國(guó)內(nèi)主頻最高的新一代“飛騰－1500”CPU。它的芯片只有拇指蓋大小，卻相當(dāng)于13億個(gè)晶體管在工作。4096個(gè)這樣的芯片構(gòu)成的服務(wù)陣列，蔚為壯觀。
世界超算的發(fā)展歷程表明，計(jì)算能力每提高一個(gè)量級(jí)，都需要體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)的突破。超算要突破億億次級(jí)決不是量的簡(jiǎn)單疊加，而是全系統(tǒng)質(zhì)的跨越。
體系結(jié)構(gòu)是高性能計(jì)算機(jī)的“筋骨”。獨(dú)具匠心的“異構(gòu)融合體系”在天河一號(hào)中獲得成功。研制人員在此基礎(chǔ)上，再辟蹊徑自主創(chuàng)新了新型異構(gòu)多態(tài)體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了微異構(gòu)計(jì)算陣列和新型并行編程模型和框架，并在高速互聯(lián)、新型層次式加速存儲(chǔ)架構(gòu)等方面取得了一系列創(chuàng)新和突破。
隨著系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大，用電量隨之大增。有人驚呼，照此發(fā)展下去，每臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)需配備一個(gè)專用發(fā)電廠，才能滿足其滿負(fù)荷運(yùn)行。天河二號(hào)通過采用綜合化能耗控制，實(shí)現(xiàn)了層次式優(yōu)化框架、自適應(yīng)能耗控制算法等電源設(shè)計(jì)，有效提高了系統(tǒng)的能效比。
一個(gè)對(duì)比令人驚嘆：與天河一號(hào)相比，天河二號(hào)執(zhí)行相同計(jì)算任務(wù)的耗電量只有前者三分之一。
“王者歸來”，競(jìng)爭(zhēng)正未有窮期
三年之內(nèi)，兩度問鼎。從被認(rèn)為國(guó)際超算領(lǐng)域的“一匹黑馬”，到今天的“王者歸來”，“天河”團(tuán)隊(duì)正書寫著世界超算傳奇。
在攻關(guān)的日子里，“天河樓”每晚都燈火通明。“周周五加二，天天白加黑”，成為科研人員的工作常態(tài)。
今天，當(dāng)中國(guó)超算再次圓夢(mèng)時(shí)，出現(xiàn)在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的僅有1人。面對(duì)榮譽(yù)得失，大家總是胸懷坦蕩：“能參與這樣大的國(guó)家工程，我們感到無比自豪。”
不是所有國(guó)家都有能力做超算，人才是重要因素。據(jù)悉，“天河”團(tuán)隊(duì)中青年科研人員是中堅(jiān)力量，博士占60%以上。學(xué)院每年有數(shù)以百計(jì)的研究生畢業(yè)，許多人在讀研期間已在“天河”有了自己承擔(dān)的項(xiàng)目。從去年開始，23名高年級(jí)本科生也加入到“天河”團(tuán)隊(duì)中。
國(guó)防科技大學(xué)王建偉政委說：“這是學(xué)校著眼未來超算發(fā)展，超前培養(yǎng)優(yōu)秀拔尖人才的一項(xiàng)超常舉措?！弊屇贻p人提前進(jìn)入攻關(guān)前沿陣地，使“天河”團(tuán)隊(duì)在攀登世界科技新高峰的征途上，有了源源不斷的人才后備力量。
發(fā)展超級(jí)計(jì)算機(jī)的意義，不僅僅在于贏得排名?！俺?jí)計(jì)算是個(gè)水晶球，可以預(yù)知未來?！苯芸恕ぬ萍永淌谡f。李楠?jiǎng)t用“頂天”和“立地”為中國(guó)超算定位——不僅要為大科學(xué)、大工程等挑戰(zhàn)性問題提供解決方案，也承擔(dān)著提升經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的職責(zé)。
目前，依托天河二號(hào)開展的百萬(wàn)人量級(jí)全基因組分析、高通量虛假藥物篩選、大型裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、超大規(guī)模暗物質(zhì)宇宙學(xué)模擬等一大批應(yīng)用和基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，正緊鑼密鼓地進(jìn)行。
天河二號(hào)奪冠之日，也是新一輪攻關(guān)啟動(dòng)之時(shí)。據(jù)了解，該校攻克更高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的攻關(guān)戰(zhàn)斗已經(jīng)打響，新一代“飛騰-2000”CPU項(xiàng)目已經(jīng)全面展開。
據(jù)悉，天河二號(hào)到2015年完全交付使用時(shí)，運(yùn)算速度將再提升1倍，屆時(shí)技術(shù)性能也將水漲船高。
?。暇┎涛紴I 記者王握文 張琳）
相關(guān)新聞
更多>>
