“頂點”“神威·太湖之光”“山脊”“天河二號”“ABCI”……這些每秒浮點運算速度動輒以萬億、億億次計的超級機器，見證了中美日等國家的科學家們在超級計算機賽道上不斷競逐的艱辛與榮光。
中國超算實現“跟跑”到“領跑”
超級計算機被稱為“國家重器”，屬於國家戰略高技術領域。上世紀70年代，自超級計算機問世以來，國際上對超級計算機的需求激增，中長期天氣預報、航空航天、核爆模擬等重大創新和產業領域利用超級計算機不斷取得突破。
改革開放之前，由於我國沒有巨型計算機，勘探石油和礦藏數據不得不用飛機送到國外去計算處理，不僅費用昂貴，而且數據首先要被國外專家掌握，處處受制於人。
我國正式啟動巨型計算機研製工程後。由於工業基礎薄弱、加工設備簡陋等問題，研製工作面臨困難。
隨後，研發團隊攻堅克難，突破關鍵技術，命名為“銀河-Ⅰ”的巨型計算機最終研製成功並通過國家鑑定。中國成為世界上少數幾個能獨立設計和研製億次巨型機的國家。
1984年10月1日，在新中國成立35週年國慶大典上，向全世界展示中國科研的最新成果。
隨著科技的發展，上世紀90年代，我國科學家們又成功推出了銀河-II、Ⅲ型巨型機，有力推動我國石油和地質勘探、中長期天氣數值預報等領域的現代化建設。
2009年10月29日，歷時4年，數萬次實驗，中國首臺千萬億次超級計算機“天河一號”誕生，並於次年以每秒1206萬億次的峰值運算速度，首次在第36屆世界超級計算機500強排行榜上名列榜首，其最大的創新就是在國際上首創“微處理器”+“加速器”相結合的“異構融合”計算體系結構。2013年5月，峰值速度達每秒5.49億億次的“天河二號”驚豔亮相，並先後6次站在世界超算500強榜首。
從“銀河”實現我國巨型機“零”的突破，到“天河”在世界超算數度稱雄，中國超算實現了從“跟跑”到“領跑”的躍升。
7家國家級超算中心相繼佈局
近十年來，天津、深圳、長沙、濟南、廣州、無錫和鄭州7家國家級超算中心相繼佈局建設。“天河一號”“神威藍光”“星雲”“天河二號”等超級計算機先後登上世界頂級超算陣容。如今，中國已成為世界上超算系統數量最多的國家。
2009年，深圳超算中心獲批成立，這是國家863計劃的一部分，也是國家在深圳佈局建設的重大科技基礎項目。經過一年多的建設，深圳超算中心於2011年11月投入運行，是深圳建市以來單個投資額最大的國家級科技基礎設施。
正式亮相前，深圳超算中心進行過一次“體檢”。2010年6月，世界超級計算組織對深圳超算中心的運算能力進行了實測，結果顯示，超算中心主機系統——曙光6000超級計算機完全實現國內自主研發，峰值運算速度為1271萬億次/秒，當時世界排名第二。
超級大腦“頂天立地”
判斷一個國家超算的性能與技術水平，不能光看速度，更多的應體現在實際應用上。中國超算的算力在快速迭代的同時，已快速服務研發應用，既為科學研究“頂天”，提升國家科技創新能力，亦為產業發展“立地”，促進經濟建設快速發展。
以深圳為例，高性能計算機在“智慧深圳”建設中扮演了“城市超級大腦”的角色，支撐著生物、新材料、新一代信息技術、文化創意、海洋經濟、航空航天、可穿戴設備和智能裝備等戰略性新興產業的發展。
深圳超算中心承擔的國家發改委雲計算重點示範工程項目——深圳市雲計算公共服務平臺，已開發完成政務雲、健康雲、教育雲等以及電子賬單、應用商店等“十三雲一單一店”，為政府機構、企事業單位、家庭和個人提供安全的虛擬網絡空間以及各類豐富的雲應用服務，機構用戶超過2萬家，個人用戶超過1200萬人。
佈局超算領域
下一頂皇冠
在世界上最快超級計算機的爭奪戰中，以百億億次計算能力為標誌的E級超級計算機被公認為“超級計算機界的下一頂皇冠”。目前，中國、美國、歐盟、日本都宣佈了相應的研發計劃。
E級計算到底有多快？“天河一號”的峰值運算速度為每秒4700萬億次，它運算1小時，相當於全國13億人同時計算340年以上。E級超算的計算速度是“天河一號”的200倍，它運算1小時，相當於全國13億人民同時計算7萬年以上。
面對超算的超速發展，中國已超前佈局了下一代超算，在“十三五”國家重點研發專項中，重點支持三個不同技術路線的E級原型系統。
當前，中國E級超算系統研發正穩步推進。在國防科技大學和國家超級計算天津中心等團隊合作下，“天河三號”E級原型機歷經兩年多的持續研發和關鍵技術攻關，於2018年7月研製成功並通過項目課題驗收。
作為我國改革開放的橋頭堡，深圳也在加快佈局下一代超級計算機。2018年3月，深圳向國家科技部、廣東省政府及中科院發文，申請E級計算機落戶深圳。為解決E級超算落地前的計算資源短缺問題，深圳超算中心進行了擴容改造。深圳超算還召開了E級計算機需求專家研討會和選型專家論證會，獲得項目選址意見書。
(文章來源：深圳商報)
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