自主創新創造“中國速度”
——天河二號超級計算機系統研製記事
新華社北京６月２２日電（白瑞雪、李宣良、呂超）
熠熠星空，浩瀚天河。
隨著世界超級計算機５００強排行榜６月１７日揭曉，國防科技大學研製的天河二號成為全球運算速度最快的計算機。
短短兩年半，從天河一號排名世界第一到天河二號再登世界超算之巔，天河計算機的峰值性能從４.７千萬億次提升至５.４９億億次。這是中國超級計算機相繼刷新世界紀錄的計算速度，也是國防科大以自主創新的信心勇氣和艱苦實踐不斷攀登世界科技高峰而創造的“中國速度”。
在國家使命中只爭朝夕，戰略需求驅動創新
在國內超級計算機剛突破１０萬億次的２００５年，國防科大就吹響了進軍千萬億次系統的衝鋒號。而作為科技部８６３計劃信息技術領域“高效能計算機研製”重大項目，天河二號的關鍵技術攻關，從天河一號問世那天就開始了。
探索一代、預研一代、研製一代、裝備一代，面對超級計算機每１０年性能提高１０００倍的規律，起步晚的中國超算事業充滿緊迫感。“對國際發展趨勢進行分析後，我們瞄準億億次級機器的研製，決心在引領世界超算發展中作出新貢獻。”國防科大校長楊學軍説。
２０１０年１２月，天河二號正式啟動方案設計。２０１３年５月，系統完成研製。
如果説前瞻性的戰略部署為天河二號的研製搭建了堅實階梯，建設創新型國家的戰略需求則為天河二號的誕生注入了強勁動力。
國家超級計算天津中心的報告表明，通過天河一號帶動了産業升級的許多用戶，很快又提出更高需求。當天河二號以更新狀態亮相，他們驚喜地發現：大規模石油勘探數據處理，天河二號的速度是天河一號的１０倍以上；氣候歷史變化模擬，天河一號模擬到２０００年前，而天河二號能模擬到２００００年前甚至更遠……
這是一場激烈的競賽。２０１１年到２０１２年間，日本“京”、美國“紅杉”和“泰坦”系統先後超過天河一號。
“你追我趕的背後其實是國家綜合實力的較量。”國防科大政委王建偉説，“我們決不能有絲毫驕傲、絲毫自滿、絲毫懈怠。”
上世紀８０年代初，面對西方的技術封鎖，以慈雲桂為代表的科研人員同樣是以這種只爭朝夕的精神奮力拼搏，使我國成為繼美國、日本之後能夠獨立設計和製造巨型機的國家。
今天，國家使命面前，重返世界第一的天河二號再次交出精彩答卷。
在中國創造中跨越發展，核心技術實現創新
用什麼樣的“筋骨”打造一個高性能、低功耗的系統，一直是世界計算機科學家們關注的焦點。
“ＣＰＵ+ＧＰＵ異構融合體系”，是天河一號獨創的技術路線。兩年多來，因其低能耗、低成本、高集成度等優點，這種結構成為國際主流。在此基礎上，科研人員邁出創新的又一步，為天河二號設計出“新型異構多態體系結構”，不僅大幅提高了系統的計算速度，還將其應用從科學計算拓展至大數據處理等多個領域。美國、德國、日本等國科學家預言，天河將再次引領世界超算結構的發展潮流。
關鍵技術是買不來的——從我國超算事業起步開始，科技工作者就深諳這個道理。中國智慧的一次次迸發，正是來源於不斷突破關鍵核心技術的壯麗實踐。
天河二號多項自主技術令世界矚目：高速互聯絡統性能是當前國際商用互聯絡統的兩倍，“飛騰１５００”ＣＰＵ構建出高安全高吞吐率的服務陣列，高密度高精度組裝結構使其佔地面積與天河一號相當、性能卻提升了１１.６倍……
“‘中國技術’推動世界億億次級超算水平躍上新的高度，也極大增強了國産超級計算機的自主可控能力。”天河二號總設計師廖湘科説。
從局部突破到綜合技術領先，從奮力追趕到逐步超越，雖然我國在信息技術領域與西方發達國家仍有差距，世界超級計算機發展史上已留下“中國創造”的深深印記。
在團結協作中奮勇拼搏，年輕人才延續創新
國防科大整合優勢科研資源，合力打造天河二號。副總質量師胡慶豐説，團隊成員對每一個技術和工程細節都不肯放過，唯獨名利未挂在心上。
如果説技術積澱和“計算機＋多學科”的融合優勢是“銀河”賦予“天河”的技術財富，“胸懷祖國、團結協作、志在高峰、奮勇拼搏”的“銀河精神”就是天河人永遠堅守的精神高地。
這是一群極其勤奮的科學家，每天工作十幾個小時，全年僅春節期間休息了三天。機器的新速度大多是在淩晨三四點鐘算出來的。每到這時，燈火通明的“天河樓”一片歡騰，大家還會興奮地打電話告訴在外地出差的同伴們。
這是一群視事業高於一切的奉獻者。有人在孩子出生當天進入封閉攻關基地而毫無怨言，因為“天河也是我們的孩子”。有人在親人臨終時無法相見，只能在系統調試完成後去墓地獻上一束鮮花。
這是一群朝氣蓬勃的年輕人，平均年齡不到４０歲。在天河一號工程中成長起來的年輕技術人員，如今已是天河二號研製的骨幹力量。此外，還有２３名本科生直接參與系統研製。
他們，是我國超算事業生生不息的源泉。
