基本介紹

“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)由中國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制，部署在天津的國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)中心，其測(cè)試運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒2570萬(wàn)億次。2009年10月29日，作為第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”在湖南長(zhǎng)沙亮相。

“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)使用由中國(guó)自行研發(fā)的“龍”芯片。而每秒鐘1206萬(wàn)億次的峰值速度，和每秒563.1萬(wàn)億次運(yùn)行速度的Linpack實(shí)測(cè)性能使這臺(tái)被命名為“天河一號(hào)”的超級(jí)計(jì)算機(jī)位居同日公布的中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)前100強(qiáng)之首，也使中國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠自主研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。

該超級(jí)計(jì)算機(jī)峰值性能速度能達(dá)到每秒1206萬(wàn)億次雙精度浮點(diǎn)數(shù)，而LINPACK實(shí)測(cè)性能速度達(dá)到每秒563.1萬(wàn)億次。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的以上兩項(xiàng)實(shí)測(cè)性能數(shù)據(jù)已經(jīng)向負(fù)責(zé)為國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行TOP500排名的統(tǒng)計(jì)組織進(jìn)行提交，按照此超級(jí)計(jì)算機(jī)在二零零九年六月份進(jìn)行的性能測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的實(shí)測(cè)性能可以排列在本年度TOP500排名的第四位，至于“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的峰值性能則可以排列本年度TOP500排名的第三位。這個(gè)速度意味著如果使用“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行計(jì)算一秒鐘，其運(yùn)行速度則相當(dāng)于全國(guó)十三億人連續(xù)計(jì)算八十八年。而如果用天河一號(hào)計(jì)算一天，則相當(dāng)于使用一臺(tái)當(dāng)前作為主流機(jī)型的微型計(jì)算機(jī)連續(xù)運(yùn)行計(jì)算一百六十年之久?！疤旌右惶?hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量，則相當(dāng)于四個(gè)國(guó)家圖書(shū)館藏書(shū)量之和。

天河一號(hào)不僅為國(guó)內(nèi)首臺(tái)達(dá)到千萬(wàn)億次運(yùn)行速度的超級(jí)計(jì)算機(jī)，而且在架構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了創(chuàng)新的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)；達(dá)到了很高的能效，達(dá)到431.7 MFlops/ W。排列于2009年已經(jīng)達(dá)到Green500第五位。

天河一號(hào)采用6144個(gè)英特爾INTEL通用多核處理器和5120個(gè)AMD圖形加速處理器，其內(nèi)存總?cè)萘?8TB。至于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的帶寬就達(dá)到了40Gbps，而其用于共享的磁盤(pán)總?cè)萘縿t達(dá)到1PB。該超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將部署于設(shè)立在天津?yàn)I海新區(qū)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心作為業(yè)務(wù)主機(jī)。

截止到2010年止，中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)在原有的“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)其加速節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)充與升級(jí)。新的天河一號(hào)A超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)完成了安裝部署，其實(shí)測(cè)運(yùn)算能力從上一代的每秒563.1萬(wàn)億次倍增至2507萬(wàn)億次，成為世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

截止2010年11月止，天河一號(hào)創(chuàng)下世界紀(jì)錄協(xié)會(huì)的有關(guān)超級(jí)計(jì)算機(jī)方面最快運(yùn)行速度的世界紀(jì)錄。此前的最快運(yùn)行世界記錄由美國(guó)政府能源部下屬橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的“美洲豹”超級(jí)計(jì)算機(jī)所保持，“美洲豹”超級(jí)計(jì)算機(jī)的實(shí)測(cè)運(yùn)算速度可達(dá)每秒1750萬(wàn)億次。但今其在排行榜上的排名則被“天河一號(hào)”取代，導(dǎo)致其在新榜單中其排名下滑一位至第二位。排名第三的是由來(lái)自中國(guó)的民營(yíng)企業(yè)曙光公司所研制的“星云”高性能大型超級(jí)計(jì)算機(jī)，其實(shí)測(cè)運(yùn)算速度達(dá)到每秒1270萬(wàn)億次。

2019年1月16日，從國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心和正在此間舉行的天津市第十七屆人大二次會(huì)議上獲悉，從2014年開(kāi)始，部署在國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心的我國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”已連續(xù)5年滿負(fù)荷運(yùn)行。每天并發(fā)在線計(jì)算任務(wù)1400余項(xiàng)，每年完成任務(wù)335萬(wàn)余項(xiàng)，為全國(guó)3000余個(gè)團(tuán)隊(duì)和單位服務(wù)，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益累計(jì)近百億元。

性能排名

國(guó)內(nèi)排名

2010年10月28日，全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)在北京召開(kāi)，“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)排名榜首。

曙光“星云”超級(jí)計(jì)算機(jī)僅次于“天河一號(hào)”，位居第二?！疤旌右惶?hào)”無(wú)論是實(shí)測(cè)速度還是峰值速度，都超過(guò)了國(guó)內(nèi)其他超級(jí)計(jì)算機(jī)很多，并且也使中國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。此外，在理論上，峰值速度越快，其效率值就會(huì)越低，而“天河一號(hào)”在這方面也有所突破，在效率方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先國(guó)內(nèi)其他的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)由6144個(gè)CPU和5120個(gè)GPU裝在103個(gè)機(jī)柜組成，占地面積近千平方米，其總重量達(dá)到155噸。這個(gè)“超級(jí)大腦”將在資源勘探、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、金融工程、新材料開(kāi)發(fā)等方面得到廣泛應(yīng)用，并向國(guó)內(nèi)外用戶(hù)提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)。

國(guó)際排名

超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500排行榜是全世界最權(quán)威的超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜。從1993年起作為對(duì)全球已安裝的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行排名的權(quán)威機(jī)構(gòu)，國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500組織以計(jì)算機(jī)實(shí)測(cè)速度（即Linpack測(cè)試值）為基準(zhǔn)，以每年兩次的發(fā)布方式發(fā)布世界上最快的500臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)排名。

1993年，由德國(guó)曼海姆大學(xué)漢斯、埃里克等人發(fā)起創(chuàng)建了全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500排名榜；已經(jīng)發(fā)展成為全世界最具權(quán)威的超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜；是用來(lái)衡量各國(guó)研發(fā)的超級(jí)計(jì)算水平的最重要的參考依據(jù)。

在2009年6月的TOP500排名中，美國(guó)占據(jù)了291席，而歐洲占據(jù)了145席，但亞洲則只占據(jù)了49席，其中第1至第10名均為美國(guó)的產(chǎn)品，部署在美國(guó)能源部洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的IBM“Roadrunner（走鵑）”名列世界第一，峰值性能達(dá)1456萬(wàn)億次，Linpack實(shí)測(cè)速度為1105萬(wàn)億次。參照2009年6月公布的TOP500排行榜結(jié)果，“天河一號(hào)”可以排在世界第4位。

在國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500組織于2009年11月16日公布了第34屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)五百?gòu)?qiáng)排行榜，我國(guó)第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)千萬(wàn)億次(峰值性能/PetaFlops)超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”位居全球第五位。排名第一的是著名超級(jí)計(jì)算機(jī)廠商Cray打造的，位于美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算科學(xué)中心的“美洲虎”(Jaguar)，最大性能1.759PFlops，峰值性能2.331PFlops。

而據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》2010年10月28日?qǐng)?bào)道，美國(guó)田納西大學(xué)創(chuàng)新計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室每半年發(fā)布一次的世界最快超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500名單即將問(wèn)世，中國(guó)制造的超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”可能會(huì)奪得頭籌。此消息一出，令身為超級(jí)計(jì)算機(jī)霸主的美國(guó)心態(tài)糾結(jié)。美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超級(jí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)家表示，就目前而言暫時(shí)沒(méi)有任何一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和性能能與“天河一號(hào)”匹敵?！度A爾街日?qǐng)?bào)》稱(chēng)，中國(guó)新研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能有望在全球奪魁，再次顯示出中國(guó)日益強(qiáng)大的科技實(shí)力可能給美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)家安全帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

據(jù)稱(chēng)，評(píng)選委員會(huì)用自己的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中國(guó)參選超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”進(jìn)行了測(cè)算，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行速度為上代冠軍的1.4倍。不過(guò)，評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)成員杰克 唐加拉表示：“到11月1日的時(shí)候評(píng)選才會(huì)結(jié)束，現(xiàn)在還不能下最后結(jié)論。但我個(gè)人認(rèn)為，在評(píng)選結(jié)束之前，已經(jīng)不可能有比（中國(guó)）這臺(tái)電腦更快的機(jī)器出現(xiàn)了。”

美國(guó)彭博社稱(chēng)，中國(guó)致力于在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域投資，以改善氣候、基因?qū)W、替代能源、地震成像和國(guó)防的研究與模擬。自2002年開(kāi)始在該技術(shù)領(lǐng)域投資以來(lái)，其高性能計(jì)算能力已提高至全球第三，僅次于美國(guó)和歐盟。同時(shí)在排名世界前十的超級(jí)計(jì)算機(jī)中，中國(guó)擁有兩臺(tái)；兩者相比之下，美國(guó)擁有七臺(tái)。不過(guò)下個(gè)月這一數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)生變化。據(jù)悉，在6月的“世界最快電腦500強(qiáng)”中，中國(guó)就占了其中24個(gè)席位。

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，美國(guó)已計(jì)劃制造更快的機(jī)器，以推動(dòng)軟件發(fā)展，方便研究者使用。等這些計(jì)算機(jī)出世仍需要數(shù)年時(shí)間，現(xiàn)在“中國(guó)才是王者”。

不過(guò)，美國(guó)著名計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)師史蒂夫沃利奇則表示：“世界不會(huì)停止腳步。這只是暫時(shí)的情況”。

2010年11月14日公布的是第36版排行榜“天河一號(hào)”改進(jìn)型排名世界第一。

后來(lái)，TOP500組織于2011年11月15日公布了第38屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)五百?gòu)?qiáng)排行榜，日本理化學(xué)研究所與富士通共同研發(fā)的超級(jí)電腦“京”，取代了來(lái)自中國(guó)的“天河一號(hào)”，在最新全球超級(jí)電腦500強(qiáng)排名中位列第一。研究所說(shuō)，“京”配備了864個(gè)機(jī)柜，使用了88,128顆富士通生產(chǎn)的八核CPU，僅僅是“天河一號(hào)”核心數(shù)量的八倍，其運(yùn)算速度為每秒10,510萬(wàn)億次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)快過(guò)了“天河一號(hào)”的2600萬(wàn)億次，達(dá)到了“天河一號(hào)”的四倍。

2012年6月18日，國(guó)際超級(jí)電腦組織公布的全球超級(jí)電腦500強(qiáng)名單中，“天河一號(hào)”排名全球第五。美國(guó)的超級(jí)電腦技術(shù)在過(guò)去一年中突飛猛進(jìn)，由美國(guó)國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(IBM)最新研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)“紅杉”(Sequoia)，為美國(guó)重新奪得全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)寶座。這是繼2009年后美國(guó)再次奪回“世界第一電腦”的頭銜。排名前十的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)測(cè)運(yùn)算速度都超過(guò)每秒千萬(wàn)億次，其中美國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)有3個(gè)，中國(guó)和德國(guó)2個(gè)，日本、法國(guó)和意大利各1個(gè)。中國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心的“天河一號(hào)”超級(jí)電腦在最新排名中名列第五；另外超級(jí)計(jì)算深圳中心的“星云”超級(jí)電腦排名第十。

應(yīng)用配置

配置介紹

天河一號(hào)

–6144個(gè)通用處理器（3072x2 Intel Quad Core Xeon E5540 2.53GHz/E5540 3.0GHz）；

–5120個(gè)加速處理器（2560 ATI Radeon 4870x2 575MHz）

–內(nèi)存總?cè)萘?8TB；

–點(diǎn)點(diǎn)通信帶寬40Gbps；

–共享磁盤(pán)總?cè)萘繛?PB

天河一號(hào)A

–2048顆我國(guó)仿制sun公司的UltraSparc T2處理器（飛騰FT-1000）八核心處理器

–14336顆Intel Xeon X5670 2.93GHz六核心處理器

–7168塊NVIDIA Tesla M2050高性能計(jì)算卡

硬件系統(tǒng)

–計(jì)算陣列、加速陣列、服務(wù)陣列，以及互連通信子系統(tǒng)、I/O存儲(chǔ)子系統(tǒng)和監(jiān)控診斷子系統(tǒng)等

計(jì)算陣列

–2560個(gè)計(jì)算結(jié)點(diǎn)；

–每個(gè)計(jì)算結(jié)點(diǎn)集成2個(gè)Intel CPU，配32GB內(nèi)存。

加速陣列

–2560個(gè)加速結(jié)點(diǎn)；

–每個(gè)加速結(jié)點(diǎn)含2個(gè)NVIDIA? Tesla? C2050/2070 GPU、 2GB顯存。

服務(wù)陣列

–512個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)；

–每個(gè)服務(wù)結(jié)點(diǎn)含2個(gè)Intel EP CPU、32GB內(nèi)存。

互連通信子系統(tǒng)

–采用兩級(jí)Infiniband QDR互；

–單個(gè)通信鏈路的通信帶寬為40Gbps、延遲1.2μs。

I/O存儲(chǔ)子系統(tǒng)

–采用全局分布共享并行I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

–磁盤(pán)總?cè)萘?PB。

監(jiān)控

–采用分布式集中管理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)控制和調(diào)試診斷等功能。

軟件系統(tǒng)

–操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)和并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境等四部分組成。

操作系統(tǒng)

–操作系統(tǒng)采用64位Linux；

–面向高性能并行計(jì)算、支持能耗管理、虛擬化和安全隔離等進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)。

“天河一號(hào)”的操作系統(tǒng)用的是我國(guó)的“銀河麒麟”操作系統(tǒng)，在“銀河麒麟”操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的?！般y河麒麟”是國(guó)防科技大學(xué)自主研制，目前我國(guó)等級(jí)最高的操作系統(tǒng)。它是自主研制的，它的內(nèi)核、很多接口我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；同時(shí)，它又能兼容國(guó)際上很多操作系統(tǒng)，主要是linux操作系統(tǒng)，因此能夠廣泛地支持第三方軟件。

編譯系統(tǒng)

–支持C、C 、Fortran77/90/95、Java語(yǔ)言；

–支持OpenMP、MPI并行編程；

–提供異構(gòu)協(xié)同編程框架，高效發(fā)揮CPU和GPU的協(xié)同計(jì)算能力。

資源管理

–提供全系統(tǒng)資源統(tǒng)一視圖，實(shí)現(xiàn)多策略資源分配與作業(yè)調(diào)度，有效提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐率。

并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境

–并行程序開(kāi)發(fā)環(huán)境提供一體化圖形用戶(hù)界面，支持應(yīng)用程序的調(diào)試和性能分析。

峰值性能

1.206PFlops，LINPACK測(cè)試性能563.1TFlops@575MHz，超過(guò)2009年6月TOP500第四位。

系統(tǒng)能效

431.7MFlops/W，超過(guò)2009年6月Green500第五位。

操作系統(tǒng)

符合B2級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)，提供基于隔離的用戶(hù)安全工作環(huán)境

提供統(tǒng)一的全系統(tǒng)資源管理視圖、友好的系統(tǒng)管理使用界面、一體化的并行應(yīng)用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和虛擬化的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境。

應(yīng)用領(lǐng)域

–石油勘探數(shù)據(jù)處理；

–生物醫(yī)藥研究；

–航空航天裝備研制；

–資源勘測(cè)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理；

–金融工程數(shù)據(jù)分析；

–氣象預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)；

–海洋環(huán)境數(shù)值模擬；

–短期地震預(yù)報(bào)；

–新材料開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)；

–土木工程設(shè)計(jì)；

–基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等。

系統(tǒng)芯片

芯片廠商N(yùn)vidia稱(chēng)，中國(guó)制造的新型超級(jí)計(jì)算機(jī)天河一號(hào)是全球運(yùn)算速度最快的計(jì)算機(jī)，將配置逾7000顆Nvidia圖形芯片。Nvidia官員稱(chēng)，該超級(jí)計(jì)算機(jī)由中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)研制，安裝在天津國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，功率相當(dāng)于17.5萬(wàn)臺(tái)筆記本電腦。（天河一號(hào)采用AMD的ATI4870，天河一號(hào)A采用Nvidia芯片）

運(yùn)算速度等于2.5 Petaflops，較美國(guó)田納西州橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的全球第二大超級(jí)計(jì)算機(jī)速度快30%。中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)命名為天河一號(hào)，跨領(lǐng)域科學(xué)家和其它國(guó)家將使用該超級(jí)計(jì)算機(jī)。

Nvidia以設(shè)計(jì)高端計(jì)算機(jī)玩家購(gòu)買(mǎi)的視頻卡聞名，該公司技術(shù)已延伸至其它領(lǐng)域，包括模擬天體物理學(xué)和執(zhí)行其它繁重?cái)?shù)學(xué)任務(wù)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

超級(jí)計(jì)算機(jī)還用于醫(yī)療成像、石油勘探和天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)中采用的傳統(tǒng)中央處理器可快速接連計(jì)算龐大的計(jì)算任務(wù)，圖形處理器擅長(zhǎng)同時(shí)執(zhí)行數(shù)個(gè)小規(guī)模計(jì)算，便于執(zhí)行特殊任務(wù)。

Nvidia產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)副總裁烏杰西·德賽（Ujesh Desai）說(shuō)：“如果我們超越傳統(tǒng)游戲市場(chǎng)，需要擴(kuò)大產(chǎn)品組合，這正是我們兩年前投資功能強(qiáng)大的GPU項(xiàng)目的原因所在?！?/p>

用于天河一號(hào)的圖形芯片是高端卡，每卡售價(jià)2500美元，天河一號(hào)還使用了逾1.4萬(wàn)顆英特爾中央處理器。

Nvidia稱(chēng)，全球最強(qiáng)大計(jì)算機(jī)中，有7臺(tái)在美國(guó)，兩臺(tái)在中國(guó)，一臺(tái)在德國(guó)。

部分專(zhuān)家指出，由于編程人員和主流芯片廠商如英特爾傳統(tǒng)上關(guān)注中央處理器，一直未充分利用GPU。大家應(yīng)該挖掘GPU潛力，改進(jìn)普通電腦性能。

英特爾和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD計(jì)劃在2011年發(fā)布整合圖形和傳統(tǒng)處理器功能的微芯片。

研發(fā)歷程

作為中國(guó)高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）中的一個(gè)重大項(xiàng)目，“天河一號(hào)”的設(shè)計(jì)始于2008年。

“隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境控制、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)千萬(wàn)億次甚至更高性能的計(jì)算機(jī)提出了現(xiàn)實(shí)需求?！眹?guó)防科技大學(xué)校長(zhǎng)張育林說(shuō)。

國(guó)防科技大學(xué)是“天河一號(hào)”的研制者。1983年面世的中國(guó)第一臺(tái)億次計(jì)算機(jī)“銀河一號(hào)”，同樣誕生在這所大學(xué)。

“超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制歷程表明，我們要在高技術(shù)領(lǐng)域有所作為，必須走一條中國(guó)特色的自主創(chuàng)新之路?！睆堄终f(shuō)，“一味追求國(guó)際排名是沒(méi)有意義的，只有在核心技術(shù)、實(shí)際效益和人才培養(yǎng)上不斷實(shí)現(xiàn)新的突破，科學(xué)研究才有了持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力?！?/p>

采用了“多陣列可配置協(xié)同并行體系結(jié)構(gòu)”等7項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)的“天河一號(hào)”，綜合技術(shù)水平位居世界前列，具有高性能、高能效、高安全和易使用的特點(diǎn)。在實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越的同時(shí)，由200多人組成、平均年齡為36歲的“天河”團(tuán)隊(duì)還首次嘗試了軍地合作、多家單位協(xié)同攻關(guān)的開(kāi)發(fā)模式。

中國(guó)傳統(tǒng)文化里，“天河”是銀河的別稱(chēng)。張育林說(shuō)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)的名字暗示著天津與“銀河一號(hào)”計(jì)算機(jī)誕生地之間的合作。

2010年年底之前，這臺(tái)由103個(gè)機(jī)柜組成、占地面積近千平方米、總重量155噸的龐大計(jì)算機(jī)將安裝到中國(guó)兩個(gè)國(guó)家級(jí)超級(jí)計(jì)算中心之一的天津中心，向國(guó)內(nèi)外用戶(hù)提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)。

“在現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展中，計(jì)算已經(jīng)成為與理論和實(shí)驗(yàn)并行的第3大引擎。

”國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心主任劉光明說(shuō)，“天河一號(hào)”將在資源勘探、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、金融工程、新材料開(kāi)發(fā)等方面得到廣泛應(yīng)用。

“‘天河’的平臺(tái)是開(kāi)放的，我們?cè)敢馀c全世界共享中國(guó)的創(chuàng)新成果?！眲⒐饷髡f(shuō)。

圖中是科研人員在對(duì)“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)在精選系統(tǒng)測(cè)試。

科研意義

中國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——“天河一號(hào)”由國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制成功。在中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)TOP100組織公布的2009年度前100強(qiáng)排名中，天河一號(hào)高居榜首。

有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，“天河一號(hào)”的誕生，是我國(guó)戰(zhàn)略高技術(shù)和大型基礎(chǔ)科技裝備研制領(lǐng)域取得的又一重大創(chuàng)新成果，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主研制超級(jí)計(jì)算機(jī)能力從百萬(wàn)億次到千萬(wàn)億次的跨越，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的國(guó)家。

“天河一號(hào)”在科技部的領(lǐng)導(dǎo)支持下，通過(guò)與天津市濱海新區(qū)密切合作，由國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院承擔(dān)的國(guó)家863計(jì)劃“千萬(wàn)億次高效能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制”課題的重大成果。該系統(tǒng)突破了多陣列可配置協(xié)同并行體系結(jié)構(gòu)、高速率可擴(kuò)展互連通信、高效異構(gòu)協(xié)同計(jì)算、基于隔離的安全控制、虛擬化的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算支撐、多層次的大規(guī)模系統(tǒng)容錯(cuò)、系統(tǒng)能耗綜合控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，系統(tǒng)峰值性能達(dá)每秒1206萬(wàn)億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，內(nèi)存總?cè)萘?8TB，點(diǎn)點(diǎn)通信帶寬每秒40Gb，共享磁盤(pán)容量為1PB，具有高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點(diǎn)，綜合技術(shù)水平進(jìn)入世界前列。

超級(jí)計(jì)算機(jī)是世界高新技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是體現(xiàn)科技競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。各大國(guó)均將其視為國(guó)家科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)設(shè)施，投入巨資進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)。我國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成功問(wèn)世，是我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的又一重大突破，是國(guó)家和軍隊(duì)信息化建設(shè)的又一重要成果，為解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技等領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)性問(wèn)題提供了重要手段，對(duì)提升綜合國(guó)力具有重要戰(zhàn)略意義。“天河一號(hào)”適用于大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算。國(guó)防科大正與天津?yàn)I海新區(qū)密切合作，將“天河一號(hào)”廣泛應(yīng)用于石油勘探數(shù)據(jù)處理、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、資源勘測(cè)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理、金融工程數(shù)據(jù)分析、氣象預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、海洋環(huán)境數(shù)值模擬、短臨地震預(yù)報(bào)、新材料開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、土木工程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等方面。

據(jù)介紹，“天河一號(hào)”將作為天津?yàn)I海新區(qū)和國(guó)防科大共同建設(shè)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心的業(yè)務(wù)主機(jī)，面向社會(huì)開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)資源共享，為國(guó)內(nèi)外提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)，同時(shí)帶動(dòng)高科技服務(wù)產(chǎn)業(yè)和高端信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，著力打造高新科技服務(wù)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、人才聚集培養(yǎng)三個(gè)平臺(tái)，為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展提供高科技支撐。

國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院是我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)研制的重要基地，被中央軍委授予“科技攻關(guān)先鋒”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。他們始終緊貼國(guó)家和軍隊(duì)重大戰(zhàn)略需求，研制成功的“銀河”系列高性能計(jì)算機(jī)在國(guó)家和國(guó)防建設(shè)的關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，為強(qiáng)軍興國(guó)作出了突出貢獻(xiàn)。參加研制的廣大科技人員表示，要進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)胡錦濤總書(shū)記關(guān)于提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的一系列重要論述，以攀登世界科技高峰的信心和勇氣，大力弘揚(yáng)“銀河精神”，團(tuán)結(jié)協(xié)作，頑強(qiáng)拼搏，在更高起點(diǎn)上推進(jìn)我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

“我聽(tīng)到‘天河一號(hào)’研制成功的消息時(shí)很震驚，我們?cè)瓉?lái)預(yù)計(jì)千萬(wàn)億次的計(jì)算機(jī)要到2010年底才在中國(guó)出現(xiàn)。”中國(guó)科學(xué)院軟件所研究員張?jiān)迫f(shuō)，“這是我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展史上新的里程?！备咝阅苡?jì)算機(jī)又稱(chēng)巨型計(jì)算機(jī)或超級(jí)計(jì)算機(jī)。在超級(jí)計(jì)算機(jī)不斷提高運(yùn)算速度的過(guò)程中，千萬(wàn)億次是一個(gè)難以逾越的“瓶頸”。美國(guó)早在上個(gè)世紀(jì)90年代就提出了做千萬(wàn)億次巨型計(jì)算機(jī)的目標(biāo)，直到2007年才實(shí)現(xiàn)。截至2009年6月，世界上僅有3臺(tái)千萬(wàn)億次的計(jì)算機(jī)。“國(guó)際計(jì)算機(jī)界認(rèn)為，從百萬(wàn)億次提升到千萬(wàn)億次是一個(gè)質(zhì)的變化，不可能通過(guò)單純擴(kuò)大規(guī)模來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是需要體系結(jié)構(gòu)上的改變?！眹?guó)防科技大學(xué)教授竇文華說(shuō)，“天河一號(hào)”采用了全新的多陣列可配置協(xié)同并行的體系結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性能的提升。 竇文華認(rèn)為，這種體系結(jié)構(gòu)具備構(gòu)建下一個(gè)量級(jí)即萬(wàn)萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)的能力，將會(huì)成為下一代高新計(jì)算機(jī)的主流結(jié)構(gòu)。千萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為中國(guó)高科技計(jì)劃的實(shí)施提供了一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)?！澳承╊I(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)需求，已經(jīng)超出了當(dāng)時(shí)巨型機(jī)的能力。”竇文華說(shuō)，氣候預(yù)報(bào)、環(huán)境控制、飛行器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)生物學(xué)等領(lǐng)域都需要千萬(wàn)億次甚至更高性能的計(jì)算機(jī)。

因此，“天河一號(hào)”投入使用后，必將推動(dòng)科學(xué)研究的速度。七大技術(shù)四大特點(diǎn)打造“中國(guó)第一”一臺(tái)千萬(wàn)億次的“天河一號(hào)”，是否等于10個(gè)百萬(wàn)億次巨型機(jī)之和？中國(guó)科學(xué)院院士周興銘說(shuō)，系統(tǒng)的效能絕不是各單元計(jì)算效能的簡(jiǎn)單疊加?！叭绻酶咝阅芪⑻幚砥髦苯佣殉鲆粋€(gè)千萬(wàn)億次的系統(tǒng)，功率會(huì)大得驚人，用戶(hù)可能連電費(fèi)都付不起，同時(shí)機(jī)器的可靠性很低，根本無(wú)法穩(wěn)定工作。表面上看‘干活’的器件多了，結(jié)果卻是‘三個(gè)和尚沒(méi)水吃’?！敝芘d銘說(shuō)，“天河一號(hào)”采用7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，使得“一加一”的結(jié)果盡量接近“二”，從而發(fā)揮出機(jī)器最大的整體效能。這7項(xiàng)技術(shù)包括：多陣列可配置協(xié)同并行體系結(jié)構(gòu)、高速率擴(kuò)展互聯(lián)通信技術(shù)、高效異構(gòu)協(xié)同計(jì)算技術(shù)、基于隔離的安全控制技術(shù)、虛擬化的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算支撐技術(shù)、多層次的大規(guī)模系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)和系統(tǒng)能耗綜合控制技術(shù)。周興銘介紹說(shuō)，由于采用了一系列創(chuàng)新技術(shù)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)具有四大特點(diǎn)：

——高性能。無(wú)論是1206萬(wàn)億次的峰值性能，還是563．1萬(wàn)億次的Linpack實(shí)測(cè)性能，均位于國(guó)內(nèi)榜首、世界一流。

——低能耗。能耗是每瓦電創(chuàng)造的計(jì)算效能，“天河一號(hào)”目前能效為每瓦4．3億次運(yùn)算，與2009年6月公布的Top500（全球超級(jí)計(jì)算機(jī)前500強(qiáng)）排名第一的美國(guó)“走鵑”（Roadrunner）相當(dāng)。參照2009年6月公布的Green500（全球綠色超級(jí)計(jì)算機(jī)前500強(qiáng)）排名，“天河一號(hào)”可以位居第5。

——高安全。“天河”實(shí)現(xiàn)了不同用戶(hù)間數(shù)據(jù)和工作信息的相互隔離。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于到銀行租個(gè)保險(xiǎn)柜，鑰匙掌握自己手里。

——易使用?！吧倒匣钡牟僮鹘缑婧筒藛?、鼠標(biāo)等常規(guī)操作，讓機(jī)器的使用變得簡(jiǎn)單。同時(shí)，作為一臺(tái)國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)化的超級(jí)計(jì)算機(jī)，“天河”上能運(yùn)行來(lái)自各行業(yè)的各種程序，不存在兼容性問(wèn)題。公共服務(wù)設(shè)施承載三大功能按照工程計(jì)劃，“天河一號(hào)”將于2009年底至2010年在天津市濱海新區(qū)落戶(hù)，成為國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心的業(yè)務(wù)主機(jī)，面向國(guó)內(nèi)外提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)?！疤旌印惫こ剔k公室主任李楠說(shuō)，“天河一號(hào)”在投入使用后將實(shí)現(xiàn)三大功能：第一，作為提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)的全球公共科研設(shè)施，“天河”向國(guó)內(nèi)外用戶(hù)開(kāi)放。無(wú)論身在何處，用戶(hù)都可以通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)使用“天河”進(jìn)行科學(xué)計(jì)算；第二，作為產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)平臺(tái)，“天河”上集中的當(dāng)今時(shí)代最先進(jìn)的信息技術(shù)將逐步轉(zhuǎn)移到其他產(chǎn)業(yè)，從而解決國(guó)家與社會(huì)發(fā)展中的各種問(wèn)題；第三，作為吸引人才的平臺(tái)，“天河”將進(jìn)一步匯聚來(lái)自世界各地的尖端技術(shù)人才，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和世界科技的可持續(xù)發(fā)展作出更多貢獻(xiàn)。

中國(guó)的巨型計(jì)算機(jī)用戶(hù)主要集中在石油勘探、天氣預(yù)報(bào)、基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域。上個(gè)世紀(jì)末期，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)、建筑、動(dòng)漫等行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始普及巨型計(jì)算機(jī)。我國(guó)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的需求已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高峰期。天河”將用于石油勘探數(shù)據(jù)處理、生物醫(yī)藥研究、航空航天裝備研制、資源勘探和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理、金融工程數(shù)據(jù)分析、環(huán)渤海生態(tài)動(dòng)力和污染數(shù)值模擬、基礎(chǔ)科學(xué)理論計(jì)算等方面。與國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心同時(shí)開(kāi)始建設(shè)的，還有位于深圳的中心。這一南一北兩個(gè)國(guó)家級(jí)的超級(jí)計(jì)算中心，將成為中國(guó)高科技發(fā)展的重要引擎。超級(jí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與老百姓的生活息息相關(guān)，最常見(jiàn)的天氣預(yù)報(bào)就是超級(jí)計(jì)算的結(jié)果。而隨著超級(jí)計(jì)算機(jī)的服務(wù)能力在未來(lái)進(jìn)一步拓展，很可能會(huì)誕生一個(gè)龐大的巨型機(jī)服務(wù)產(chǎn)業(yè)，面向個(gè)人用戶(hù)提供服務(wù)。僅就代數(shù)計(jì)算而言的話，“天河一號(hào)”一秒鐘能進(jìn)行1206萬(wàn)億次計(jì)算，人卻只能進(jìn)行大約一次運(yùn)算。然而，記住對(duì)方的長(zhǎng)相這樣一個(gè)人在瞬間就能完成的圖像識(shí)別工作，計(jì)算機(jī)卻要經(jīng)歷一個(gè)極其復(fù)雜的并行計(jì)算過(guò)程。

概念解釋

峰值速度4700萬(wàn)億次

“天河一號(hào)”峰值運(yùn)算速度為4700萬(wàn)億次。做個(gè)換算對(duì)比，“天河一號(hào)”運(yùn)算1小時(shí)，就相當(dāng)于全國(guó)13億人同時(shí)計(jì)算340年以上的時(shí)間?！疤旌右惶?hào)”運(yùn)算1天，就相當(dāng)于1臺(tái)雙核的高檔桌面電腦運(yùn)算620年以上的時(shí)間。

存儲(chǔ)容量2000萬(wàn)億字節(jié)

“天河一號(hào)”存儲(chǔ)容量為2PB，也就是2千萬(wàn)億個(gè)字節(jié)。做個(gè)換算對(duì)比，1個(gè)漢字平均為2個(gè)字節(jié)，“天河一號(hào)”即可在線存儲(chǔ)1000萬(wàn)億個(gè)漢字，相當(dāng)于存儲(chǔ)100萬(wàn)字的書(shū)籍10億冊(cè)。

24小時(shí)功耗 10萬(wàn)千瓦時(shí)

“天河一號(hào)”滿負(fù)荷運(yùn)行的總功耗是4.04兆瓦，也就是每小時(shí)耗電4040千瓦時(shí)，24小時(shí)滿負(fù)荷工作耗電接近10萬(wàn)千瓦時(shí)。這個(gè)數(shù)字令人驚嘆，但實(shí)際上“天河一號(hào)”在超級(jí)計(jì)算機(jī)當(dāng)中是一臺(tái)相對(duì)節(jié)能的、綠色的超級(jí)計(jì)算機(jī)。經(jīng)過(guò)測(cè)算，它的能效值僅低于目前能效排名世界第一的IBM藍(lán)色基因系統(tǒng)。

總重量160.27噸“天河一號(hào)”由140個(gè)機(jī)柜組成，占地約700平方米，總重量約160噸。大家站在“天河一號(hào)”前，會(huì)覺(jué)得它氣勢(shì)宏偉、震撼人心。但實(shí)際上，“天河一號(hào)”在世界上已有的千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)中（多數(shù)是近千平方米的占地）。

媒體評(píng)論

有觀察家指出，“天河-1A”將為中國(guó)在氣候預(yù)報(bào)等經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域提供更好的技術(shù)手段，不會(huì)對(duì)其它國(guó)家特別是美國(guó)造成什么“威脅”。

美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》發(fā)表報(bào)道稱(chēng)，“中國(guó)日益強(qiáng)大的科技實(shí)力給美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)家安全帶來(lái)挑戰(zhàn)”；《美國(guó)之音》網(wǎng)站上的一則評(píng)論更是聳人聽(tīng)聞，“超級(jí)計(jì)算器上的速度優(yōu)勢(shì)會(huì)推動(dòng)中國(guó)在尖端軍事技術(shù)上的快速提升，這對(duì)美國(guó)和世界都是個(gè)不安和危險(xiǎn)的信號(hào)”。

北京獨(dú)立軍事觀察家認(rèn)為，中國(guó)成功研制出“天河-1A”世界上最快的超級(jí)計(jì)算器，標(biāo)志著中國(guó)的超級(jí)計(jì)算器綜合技術(shù)水準(zhǔn)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，為中國(guó)高科技計(jì)劃的實(shí)施提供了一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)，在軍事和國(guó)防上也具有現(xiàn)實(shí)的用途和戰(zhàn)略功能。

世界最權(quán)威的超級(jí)計(jì)算器排名榜“國(guó)際TOP500組織”公布了最新全球超級(jí)計(jì)算器500強(qiáng)排行榜，中國(guó)國(guó)防科技大學(xué)今年研制的“天河一號(hào)”二期系統(tǒng)（天河-1A）被評(píng)為世界運(yùn)算最快的超級(jí)計(jì)算器，引起了人們的高度關(guān)注和熱議。國(guó)成功研制出“天河-1A”世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著中國(guó)的超級(jí)計(jì)算器綜合技術(shù)水準(zhǔn)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，為中國(guó)高科技計(jì)劃的實(shí)施提供了一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)，在軍事和國(guó)防上也具有現(xiàn)實(shí)的用途和戰(zhàn)略功能。

一是軍機(jī)研制可駛?cè)搿翱燔?chē)道”。據(jù)軍事專(zhuān)家介紹，在現(xiàn)代軍機(jī)研究制造領(lǐng)域，巨型計(jì)算機(jī)有著不可替代的獨(dú)特作用。

如國(guó)際上過(guò)去研制二代、三代戰(zhàn)機(jī)普遍要在“風(fēng)洞”中進(jìn)行少則1年多則數(shù)年的定型試驗(yàn)，但現(xiàn)在依靠巨型計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和模擬技術(shù)，可以進(jìn)行大量的仿真實(shí)驗(yàn)，周期可以縮短到數(shù)個(gè)月時(shí)間。

觀察家認(rèn)為，中國(guó)眼下正是研制軍用運(yùn)輸機(jī)、殲擊機(jī)、轟炸機(jī)及直升機(jī)的“黃金時(shí)期”，許多新設(shè)計(jì)的機(jī)型需要進(jìn)行大量的“風(fēng)洞”試驗(yàn)。

依靠自己新開(kāi)發(fā)的“天河-1A”世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，將使中國(guó)的新軍機(jī)定型試驗(yàn)駛?cè)搿翱燔?chē)道”，一方面可以打破一些國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)行的高新尖技術(shù)“封鎖”，另一方面可以更好地落實(shí)國(guó)家“十二五”規(guī)劃提出的“創(chuàng)新發(fā)展”、“節(jié)能環(huán)?！钡男乱蟆?/p>

二是聯(lián)合作戰(zhàn)研練有了“新平臺(tái)”。為了取得更強(qiáng)大的聯(lián)合作戰(zhàn)能力，近年來(lái)西方發(fā)達(dá)國(guó)家加強(qiáng)了作戰(zhàn)模擬研練，而超級(jí)計(jì)算機(jī)在這方面自然成了強(qiáng)勁的“推手”。

它可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況預(yù)設(shè)成千上萬(wàn)種作戰(zhàn)方案，然后通過(guò)計(jì)算和分析得出最優(yōu)化的方案，從而使更為精密的作戰(zhàn)模擬成為現(xiàn)實(shí)。

觀察家指出，運(yùn)算能力越強(qiáng)，可以預(yù)設(shè)的作戰(zhàn)方案也就越多，計(jì)算速度也就越快，分析出來(lái)的結(jié)果也就越接近于實(shí)戰(zhàn)的參數(shù)，這就可以使解放軍提高基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力的努力得到實(shí)際的幫助。

三是提高戰(zhàn)略威懾有了“新手段”。據(jù)外電報(bào)道，美俄等國(guó)家為了維護(hù)戰(zhàn)略核武器的領(lǐng)先地位，在削減數(shù)量的同時(shí)，加大了模擬核實(shí)驗(yàn)的力度。

如美國(guó)9月份就在內(nèi)華達(dá)州地下約300米的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了亞臨界核試驗(yàn)，超級(jí)計(jì)算機(jī)參與了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和以前核試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型綜合分析。

觀察家分析認(rèn)為，由于“天河-1A”采用了中國(guó)自主研制的芯片，操作軟件也是國(guó)防科大自主研制、國(guó)內(nèi)安全等級(jí)最高的“麒麟操作系統(tǒng)”，它將為中國(guó)解決核武器發(fā)展提供新的重要手段，對(duì)保持中國(guó)“核武器庫(kù)”的安全和威懾力有著積極的意義。

觀察家指出，中國(guó)研制成功世界上運(yùn)算最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，是貫徹科技強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的必然結(jié)果，將為中國(guó)在氣候預(yù)報(bào)、環(huán)境控制、系統(tǒng)生物學(xué)等經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)又好又快發(fā)展提供更好的技術(shù)手段，根本不會(huì)對(duì)其它國(guó)家特別是美國(guó)造成什么“威脅”。

實(shí)際上，經(jīng)過(guò)重大技術(shù)升級(jí)與綜合優(yōu)化后的“天河-1A”也是開(kāi)放發(fā)展的成果，它采用了美國(guó)公司生產(chǎn)的處理器，與美國(guó)的最新處理技術(shù)尚有明顯的差距。

正如排行榜編撰人之一、美國(guó)田納西大學(xué)計(jì)算器學(xué)教授杰克.唐加拉在接受新華社記者采訪時(shí)表示的那樣，中國(guó)在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展并非對(duì)美國(guó)領(lǐng)先地位造成“威脅”，但卻可以看作是“美國(guó)正在失去高性能計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢(shì)地位的一個(gè)跡象”。

實(shí)踐運(yùn)用

2010年初，作為“天河一號(hào)”的首批設(shè)備，一個(gè)峰值性能達(dá)到百萬(wàn)億次的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已在國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心投入運(yùn)行?！疤旌印卑偃f(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)已提供24小時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，運(yùn)行狀態(tài)良好。千萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建成后，將把計(jì)算任務(wù)過(guò)渡到千萬(wàn)億次系統(tǒng)。

2009年10月29日，國(guó)防科技大學(xué)成功研制出的峰值性能為每秒1206萬(wàn)億次的“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)在長(zhǎng)沙亮相。中國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。

2012年8月26日，落戶(hù)在天津?yàn)I海新區(qū)的我國(guó)運(yùn)行速度最快超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”目前服務(wù)用戶(hù)已超過(guò)300家，涵蓋中科院、中石油、南開(kāi)大學(xué)、渣打銀行等多個(gè)行業(yè)，并成為部分領(lǐng)域的核心生產(chǎn)力。

2010年，“天河一號(hào)”國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心落戶(hù)長(zhǎng)沙，成為繼天津和深圳之后，國(guó)家科技部正式批準(zhǔn)建立的第三家國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)沙超算）。長(zhǎng)沙超算自2010年11月開(kāi)始籌建，2013年7月主體工程竣工，同年9月，“天河一號(hào)”主機(jī)設(shè)備安裝到位。2014年6月才進(jìn)行加電測(cè)試，啟動(dòng)試車(chē)。

2016年2月1日，從國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心獲悉，部署在該中心的中國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河一號(hào)”“天河一號(hào)”在支持國(guó)家科技創(chuàng)新以及服務(wù)產(chǎn)業(yè)等方面都取得了突出的成效，在服務(wù)國(guó)家科技創(chuàng)新方面，為航空航天、氣候氣象、新能源材料等領(lǐng)域提供平臺(tái)支撐，每天在線任務(wù)量超過(guò)1400個(gè)，累計(jì)支持科技部的國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、國(guó)家科技支撐、國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家、省部級(jí)重大項(xiàng)目超過(guò)1200項(xiàng)。

2018年12月15日，銀河·天河’40年超級(jí)計(jì)算作為中國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)，安置在天津中心的“天河一號(hào)”累計(jì)支持國(guó)家重大項(xiàng)目超過(guò)1600項(xiàng)，每天并發(fā)在線計(jì)算任務(wù)數(shù)超過(guò)1400項(xiàng)，支持200多個(gè)新材料科研團(tuán)隊(duì)在納米、儲(chǔ)能、超導(dǎo)等領(lǐng)域展開(kāi)計(jì)算模擬研究。

2019年1月，“天河一號(hào)”已連續(xù)5年滿負(fù)荷運(yùn)行，每天并發(fā)在線計(jì)算任務(wù)1400余項(xiàng)，每年完成任務(wù)335萬(wàn)余項(xiàng)，為全國(guó)3000余個(gè)團(tuán)隊(duì)和單位服務(wù)，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益累計(jì)近百億元。