禁運逼出中國的世界第一!美國為什麼突然將5家中國實體列入管制清單?_風聞
已注销用户-2019-06-24 12:19
美國商務部當地時間21日以國家安全關切為由,將中科曙光和江南計算技術研究所等5家中國實體列入出口管制“實體清單”,禁止它們從美國供應商採購零部件。相關決定於6月24日生效。
這是繼將華為公司列入“實體清單”後,美國對中國企業採取的又一起單邊制裁行動。此次被列入“實體清單”的中國企業,主要業務與開發超級計算機有關。
超級計算機為何備受國際關注?我國的超算進展如何?本文將一一為庫友們解答。
此外,**針對中美超算博弈的幾個戰略性問題,**庫叔分享中國工程院院士李國傑的一篇文章,庫友們可以點擊二條進行詳細的瞭解。
文 | 易芳
本文為瞭望智庫原創文章,如需轉載請在文前註明來源“瞭望智庫(ID:zhczyj)”及作者信息,否則將追究法律責任。
1在國防領域堪比“兩彈一星”
超級計算機功能最強、運算速度最快、存儲容量最大,已經成為當今世界高端信息領域的戰略制高點,甚至是高科技的支柱產業之一,不僅對國家經濟發展、社會科技進步方面具有極其重大的促進作用,對中國國防領域的意義之重大,絕不亞於“兩彈一星”。
首先,超級計算機的產生和發展始於戰略核武器的研究,它的現狀和未來預示着戰略核武器的現狀和未來。
核武器試驗和計算實在太過於複雜,美國在1964年研製出的CDC6000超級計算機(浮點運算100萬次/秒)就是直接應用於其國防領域。
現在,美國能源部有5部超級計算機專門用於模擬核試驗和核武器研究。
超級計算機之父西摩·克雷
所以,衡量一個國家核能力,光看核彈頭數量遠遠不夠,一國超級計算機核試驗情況也是一個重要的評估標準。
以日本為例,它雖然沒有核武器,但是,它是緊隨中美之後的第三大超級計算機大國,完全有能力“偷偷”地進行核模擬試驗。
其次,在武器裝備設計和製造方面,超級計算機發揮的作用越來越突出,而且不可替代。
傳統上,對坦克、裝甲車(顛簸、碰撞和抗打擊等)和戰機、戰艦(複雜空氣力學、流體力學、隱身等)以及戰略導彈(突防)等諸多裝備性能的分析和驗證,都需要經過實際操作試驗獲取數據,不僅花費大,危險係數也不小。
現在,只要在超級計算機上模擬試驗就能有效解決這個難題。
2007年到2015年,美國國防部投資了20億美元,通過研製超級計算機對武器裝備的流體力學、空氣力學以及空間和海洋環境特性的建模和仿真。
2013年,美國在懷特·帕特森空軍基地的新型信息技術中心公佈美空軍運行最快國防超級計算機——“幽靈”(Spirit)運算速度高達每秒1.5千萬億次。
第三,對現代戰爭設計及理論開發意義重大。
在現代戰爭中,情況十分複雜,制約因素非常多,一個“馬蹄釘”可能影響一場戰爭的勝敗。
所以,各國均建立起各型作戰實驗室進行戰況模擬,其中一項就是藉助超級計算機技術。
2004年,美國聯合部隊司令部的聯合實驗部,採用具備標準並行端口技術的超級計算機模擬城市作戰。
此外,在美軍太空和網絡空間的“施裏佛”系列演習,以及“聯合遠征部隊實驗”“多國實驗3”“寂靜鐵錘”作戰試驗都能看到超級計算機的影子。
第四,有助於情報獲取與分析、破解密碼。
美國國家全局下屬的偵察情報部門掌管和使用了很多超級計算機資源。比如,猶他州數據中心、田納西州橡樹嶺的多項目研究中心、馬里蘭州米德堡的國家安全局總部,等等。
克雷(Cray)公司與美國國防先進技術局合作,為美國安全局設計了被稱作“雪崩”(Cascade)的超級計算機。
超級計算機與人工智能(AI)、大數據、物聯網等平台融合之後,在未來戰爭中甚至會取代人類的決策,“無人化”戰爭的延伸甚至是“自主式”戰爭,特別是深度學習的AI超級計算機,取代人類的大腦的趨勢指日可待。
可以説,超級計算機源自軍事、服務軍事、超于軍事,在所有的國防和軍事領域無所不能,武器裝備研製生產、作戰模擬和試驗、戰爭指揮控制、防空反導、氣象保障、軍事通信加密、軍用新材料無所不包。
因此,超級計算機堪稱一座“人造寶礦”,無愧於軍中“最強大腦”的稱號。
2屈辱的“玻璃房子”時代
強者制定遊戲規則。在高科技領域,這也是一條公認的定律。
新中國建國不久,百廢待興,美蘇壟斷了核武器和航天技術,併到處揮舞“核大棒”。正如毛澤東所説:“在今天的世界上,我們要不受人家欺負,就不能沒有這個東西。”
在這種環境下,尚處於“一窮二白”狀態的我國成功地研製出原子彈、氫彈和人造地球衞星,極大地改善了我國的國際處境。
中國人的驕傲
然而,“兩彈一星”計劃取得成功以後,我國尖端科技的發展卻被超級計算機“卡住了脖子”。
1976年,美國率先掌握超級計算機的核心技術,可實現每秒1億次計算的Cray-1超級計算機成為世界的新貴和範本。
在1978年的全國科學技術大會上,改革開放的總設計師鄧小平明確指出:“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型機。”隨後,他把這個重任交給了國防科技大學。
在我國計算機行業,有一個被稱為“玻璃房子”的典故。
上世紀80年代開始,在“巴統”(巴黎統籌委員會)協議框架下,西方對中國實行高技術封鎖,其中就包括超級計算機技術。
從“巴統”協定到“瓦森納”協議,西方對華高技術和武器禁運一直沒有停息
為了開展石油勘測工作,當時的中國石油工業部物探局花“天價”購買了一台IBM大型機。
然而,為了防止中國人將高性能計算機用於非民用目的,美國提出了非常苛刻的附加條件——把機器安放在一箇中國人不得入內的透明的“玻璃屋子”裏,以方便美國專家24小時監控,監控日誌還要定期上交給美國政府審查。
之後,中國政府還多次花高價購買IBM、SGI的高性能計算機,其維護費用動輒上千萬,當然,美國對機器進行了功能上的種種限定。
3中國人的“爭氣機”
為了打破這種封鎖、歧視與屈辱,以慈雲桂教授為代表的第一代科研人員,經過5年的奮戰,於1983年成功研製出我國第一台1億次巨型計算機“銀河-I”。
銀河-1號巨型計算機
毫不誇張地説,銀河-1號是我國的“爭氣機”——它打破了國際超級計算機的高技術封鎖,使我國成為繼美、日之後世界上第3個能夠自主研製巨型計算機的國家。
1986年,千萬億次高性能超級計算機進入國家“863計劃”。
在國家和政府的大力支持下,中國超級計算機如沐春風,“銀河”系列、“天河”系列、“曙光”系列、“神威”系列、“深騰”系列成為中國超級計算機發展的一道風景線,性能不斷躍升,根本停不下來。
2005年,中國超級計算機運算速度突破10萬億次/秒。
此時,新一輪超級計算機競賽在中國、美國和日本之間展開,拉開了超級計算機的“三國時代”。
超級計算機領域的“三國時代”
2010年,為了突破一系列關鍵技術,“天河一號”採用了創新的系統架構設計,運行“核高基”專項支持研製的銀河麒麟操作系統,系統運算突破千萬億次,綜合性能位居全球第五位。
然而,從2011年到2012年,在短短兩年時間裏,日本的超級計算機“京”、美國的“紅杉”和“泰坦”等超過了“天河一號”。
這給起步晚、技術基礎相對薄弱的中國“超算”事業帶來了巨大壓力。
於是,深感時間緊迫的“天河”團隊再次發力, 2013年,研製出“天河二號”,以每秒33.86千萬億次連續六度稱雄。
“天河二號”使中國重返世界超算之巔
4****“中國芯”、中國造!****
中國人在超級計算機領域上取得的飛速進步似乎使美國嚐到了擔憂的滋味。
2015年,美國商務部發布公告,決定對中國4家國家超級計算機中心禁售“至強”計算卡,其理由是:使用了兩款英特爾微處理器芯片的“天河二號”和“天河一號”A系統,據信“被用於核爆炸模擬”。
中國國家超級計算長沙中心、廣州中心、天津中心和國防科技大學4家機構,被美國拉入了“危害美國國家安全和外交利益”的黑名單,被列為管制出口對象。
然而,正所謂“塞翁失馬,焉知非福”——雖然美國的計算機芯片禁運直接影響了“天河二號”的升級計劃,但是,這也給中國超算加快自主創新注入了一隻“強心劑”。
僅僅用了14月,我們就成功研製出了堂堂正正的“中國芯”——“申威26010”眾核處理器。
“申威26010”眾核處理器
並且,由40960個“中國芯”同時工作支持的“神威•太湖之光”發起絕地反擊,登上了世界超級計算機的巔峯。
“神威·太湖之光”超級計算機,彰顯中國速度
當然,中國人在發展的道路上永不止步。
2017年1月,國家並行計算機工程技術研究中心牽頭的“E級高性能計算機原型系統”研製項目正式啓動,標誌着我國百億億次超級計算機步入實際研發階段。
總結起來,中國超級計算機實現成功突圍,主要可以歸功於以下四方面:
集中力量辦大事的體制、制度優勢;
有慈雲桂教授團隊、歷軍團隊、神威團隊這樣一批具有家國情懷的研究人員;
探索一代、預研一代、研製一代、裝備一代的可持續發展體系;
始終堅持自主創新,敢於打破國外超級計算機的技術、標準壟斷與封鎖。
在發展思路上,中國超級計算機與外國截然不同——歐美國家先考慮需求,再研發製造;而我國先提供性能,再考慮實際使用。
可以説,中國超算取得的成績對於美國政府和研究機構來説,觸動很大,“神威·太湖之光”的問世,促使美國加大投入研發新一代超級計算機。
2018年6月8日,美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室正式宣佈,已研發出取名“頂點”的超級計算機,浮點運算速度峯值可達每秒20億億次的超級計算機,其運算速度是“神威·太湖之光”超級計算機的近兩倍。
這表明中國超算連續5年保持世界第一的地位,被美國替代。
需要注意的是,目前,全球超算強國都在加快佈局下一代超算。清華大學教授、國家超級計算無錫中心主任楊廣文透露,E級超算,被全世界公認為超算界下一個世界冠軍,它將在解決能源危機、污染和氣候變化等領域發揮重大作用。
下一個冠軍是誰也不好説,難以確定。
5建成世界一流軍隊的“最強大腦”
從1978年鄧小平指出“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型計算機”到現在,近40年過去了,在超級計算機領域,中國從“模仿者”華麗變身為世界 “領跑者”。
與之共進的還有我們的國防建設。
尤其值得一提的是,過去5年在以習近平同志為核心的黨中央領導下,我國國防和軍隊的各項事業均取得了歷史性成就、發生了歷史性變革。
黨的十九大報告進一步提出了全面推進國防和軍隊現代化、未來30年三步走的宏偉藍圖:確保到2020年基本實現機械化,信息化建設取得重大進展,戰略能力有大的提升;力爭到2035年基本實現國防和軍隊現代化;到本世紀中葉把人民軍隊全面建成世界一流軍隊。
鍛造精兵勁旅,邁向世界一流軍隊
從中可見,在這條中國特色的強軍之路上,超級計算機在以下三方面大有可為:
首先,加強軟硬件開發與運用,把“最強大腦”打造成為戰略中樞。
以超級計算機為基礎,建成國家戰略級、戰區戰略級指揮所。國家、戰區戰略級指揮所,是針對敵我雙方態勢的控制中樞,涉及要素非常多,而且關係複雜,需要超級計算機的支撐。
超級計算機的介入可以實現國防決策的“智能化”和“自主式”的指揮。
俄羅斯武裝力量作戰指揮中心
以超級計算機為基礎,建成國防戰略級試驗中心。強大的計算能力服務於國防試驗,可以更好地進行作戰理論、武器裝備、作戰方案、編制體制的研究、論證和創新,更好地服務未來戰爭設計。
以超級計算機為基礎,建成國防戰略級訓練模擬中心,讓各級指戰員更加真實地體驗到現代作戰的過程,解決“兩個能力(我軍打現代化戰爭的能力,各級幹部指揮現代化戰爭的能力)不夠”的問題。
2016年,中俄舉行首次首長司令部計算機模擬導彈防禦聯合演習
其次,加速小型化,讓“最強大腦”隨軍而動。
在德國法蘭克福召開的ISC2017國際高性能計算大會上,國家超級計算無錫中心還宣佈了一條重磅消息:搭載國產眾核處理器的小型化工作站“Sunway Micro”(神威小型機)也研製成功。
神威小型機的發佈,標誌着搭載國產眾核處理器的超算平台成功實現了小型化與定製化,而且可以根據用户應用的需求定製。
上述目標一旦實現,移動指揮所、單車、單艦、單炮甚至單兵搭載小型超級計算機成為了可能。這意味着中國的國防將實現顛覆性變革,將以更快的方式改變現代信息化戰爭樣式。
再次,加強多樣化,讓“最強大腦”為國防基礎工程奠基。
當前,超級計算機主要用於核武器模擬、國家信息安全、航空航天、氣候氣象、海洋環境、數值風洞、碰撞仿真、材料科學、空氣動力學、生物信息學、分子動力學模擬、量子化學計算、基因研究等領域。
這些領域無一不與國防安全有着千絲萬縷的關係。
舉個例子,國產C919大型客機的設計,有一部分就是在神威太湖之光上完成了模擬過程。
國產C919大型客機
雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。
中國國防是全民國防,我們期待在超級計算機領域進行一場深度的軍民融合,利用世界“最強大腦”打造世界一流強軍!
拓展閲讀:
超級科技!64年!中國終於逆襲美國成世界第一!一雪前恥!
新一期全球超級計算機500強榜單20日公佈,使用中國自主芯片製造的“神威太湖之光”取代“天河二號”登上榜首,中國超算上榜總數首次超過美國,名列第一。
相對於天河2號採用Intel的至強PHI計算卡,本次刷榜的“神威太湖之光”從CPU到互聯網絡、存儲列陣等關鍵組成部分全部實現了國產化。
如果説天河2號因為使用了Intel的計算卡而被一些別有用心之徒詬病的話,本次完全自主研發的“神威太湖之光”毫無疑問實現了中國在高性能計算領域對美國的逆襲。
文︱鐵流
本文為瞭望智庫特約文章,首發於2016年6月21日,如需轉載請在文前註明來源瞭望智庫(zhczyj)及作者信息,否則將嚴格追究法律責任
1
在模仿中蹣跚學步
建國伊始,因軍事和科研上的需要,國家非常重視計算機技術研發。除了積極培養本土人才,並送尖子赴蘇聯進修外,還積極吸引海外留學歸國人才——這當中有曾在蘇聯進修的張效祥教授,有在英國愛丁堡大學攻讀博士後的夏培肅院士,有在哥本哈根任無線電廠發展工程師的吳幾康院長,還有非常“土鱉”的張梓昌高級工程師……他們成為建國初期仿製蘇聯計算機、自主設計計算機的棟樑。
1952年,國家就成立電子計算機科研小組,由數學研究所所長華羅庚負責。計算機小組提出了一台串行的電子管計算機的輪廓設想,性能參數與EDVAC、EDSAC計算機相當。
就在這個時期,夏培肅院士完成了第一個電子計算器和控制器的設計工作,並編寫了中國第一本電子計算機原理講義。在院校開設了計算機設計、程序設計和計算機方法專業訓練班,並送技術尖子赴蘇聯進修。
1956年,國家制定了發展我國科學的12年遠景規劃,把開創我國的計算技術事業等項目列為四大緊急措施之一,中國科學院成立了計算技術研究所籌備委員會,將人才集中到該研究所,並依靠從蘇聯獲得的技術圖紙和蘇聯在156工程中援建的電子管工廠設計、生產自己的計算機。
1958年,原七機部高級工程師張梓昌對蘇聯提供的M-3機設計圖紙進行局部修改後,成功研製出103計算機,運算速度達每秒3000次,該計算機共生產36台。
1959年,張效祥教授以蘇聯還在研製中的БЭСМ-II計算機為模板,成功研製104計算機,該機共生產7台,每秒運行1萬次,在原子彈的研製過程中發揮了重要作用。
103計算機和104計算機的誕生,使中國計算機完成了從無到有的跨越。而且因為是仿製蘇聯的先進計算機,在技術起點上比較高——103計算機和104計算機在技術水平上僅次於美蘇。
1960年,夏培肅院士帶隊設計的107計算機研製成功,並被安裝在北京玉泉路中國科學技術大學。
107計算機是一台小型的串聯通用電子管數字計算機,是新中國第一台自主設計的計算機,標誌着中國的計算機從模仿到自主設計的跨越!
中科大以107計算機為基礎,編寫了《計算機原理》和《程序設計講義》,作為該校計算機專業、力學系、自動化系、地球物理系的教材。107計算機除了為教學服務外,還服務於潮汐預報、彈道計算、核物理、力學、微波等領域。
2
技術封鎖下自強不息
因長波電台、聯合艦隊、中蘇論戰等事件的影響,中蘇關係迅速惡化,《中蘇友好同盟互助條約》名存實亡,赫魯曉夫撤走了全部在華蘇聯專家,而在珍寶島、鐵列克提事件後,中蘇幾乎到了戰爭邊緣,在60年代至80年代初,中國已很難得到蘇聯技術支援。
與此同時,西方對中國進行嚴格的技術封鎖。在美蘇的技術封鎖下,中國只能走自主設計、自主生產的發展路線,正如毛澤東同志所説“封鎖吧,封鎖他十年八年,中國的問題就解決了”。
晶體管制造對60年代初的中國而言難度不可謂不大,西方和蘇聯都認為中國根本不可能掌握該項技術。為解決晶體管制造難題,中國人民解放軍軍事工程學院四系四○四教研室康鵬臨危受命,成功研發“隔離-阻塞振盪器”(後被命名為康鵬電路),解決了晶體管的穩定性問題,使中國比美國晚近8年進入晶體管時代。“康鵬電路”問世後,中國開始量產晶體管。
在解決晶體管制造難題後,哈軍工(慈雲桂主持設計)於1964年成功研製出新中國第一台全晶體管計算機441B-I,相對於美國於第一台全晶體管計算機RCA501晚了6年。
441B系列計算機是我國第一台具有分時操作系統和彙編語言、FORTRAN語言及標準程序庫的計算機。
在天津電子儀器廠共生產了100餘台,主要用於軍工、科研、氣象、油田勘探等,該機最大特點就是高可靠性和高可維性——1966年,北京舉辦計算機展覽,恰逢邢台大地震,441B計算機是唯一不受地震影響,穩定運行的計算機。該系列機型平均使用15年以上。
1964年,吳幾康成功研製119計算機,該計算機運算能力為每秒5萬次,運算能力略強於美國於1958年製造的IBM 709計算機,後者的運算能力為每秒4.2萬次。1965年,109計算機研製成功,該機由2萬多支晶體管,3萬多支二極管組成,穩定運行15年。109和119計算機在我國研製氫彈的歷程中立下汗馬功勞,被譽為研製氫彈“功勳機”。
1965年,中國自主研製的第一塊集成電路在上海誕生,中國只比美國晚了5年進入集成電路時代。1972年,自主研製的大規模集成電路在四川永川半導體研究所誕生,實現了從中小集成電路發展到大規模集成電路的跨越。
從中小規模集成電路發展到中大規模集成電路,美國用了8年時間(1960年到1968年),而我們的前輩,在被美蘇同時封鎖扼殺之時,只用了7年就完成了跨越(從1965年到1972年),他們的奉獻和犧牲值得後輩銘記!
在72年尼克松訪華之後,中國和西方原本劍拔弩張的關係有所緩解,中國通過特殊渠道少量購買單機設備,並將其消化吸收後,大量仿製,推陳出新,搭建了自己的生產線。
此後,國產計算機更是進入大批量生產時代——批量生產的計算機有161型“南華”牌台式計算機、LX--121型銀行利息機、130系列、150系列、180系列計算機。其中,130系列計算機產量最大,總產量近千台。
這批計算機也告別過去僅限於軍工科研使用,使用範圍擴大到政府機關、銀行的數據採集和數據處理,工業控制,信息和事物處理等方面。
在這個時期,雖然西方技術突飛猛進,但中國在局部領域也追平西方,比如上海無線電十四廠於1975年成功開發出的1024位移位存儲器,就基本達到國外同期水平;1979年研製的HDS—9計算機每秒運算500萬次,是美國1972年的IBM 370-168計算機運算能力的兩倍;中科院上海冶金所還獨立發展了製造集成電路所需要的離子注入機,並出口到日本……
截至70年代末,中國科研人員和產業工人發揚自力更生、自強不息的精神,建成了中國自己的半導體工業,掌握了從單晶製備、設備製造、集成電路製造的全過程技術。
3
市場換技術下的悲劇
在80年代奉行“造不如買、買不如租”、“市場換技術”等政策後,中國半導體產業技術研發進入低谷期,技術人才要麼流失到國外,要麼去大學教書,有的甚至被調去看守機房。
在這段時間裏,自主技術被貶低,而洋技術被美化——很多非常有前途的科研項目被否決;不少科研項目更是在“外國專家”的“悉心指導”下被引上了歧路;甚至出現了中國企業使用自己研發的技術依舊要給外商繳納專利費的現象。
而自主研發CPU也被進口CPU取代,比如1983年,浪潮開始採用進口Intel8088芯片,而非國產芯片組裝0520微機,在80年代至90年代初研製的長城286、長城386、長城486、2780機、太極2220、銀河超級小型機、HN2730超級小型機等計算機均採用國外芯片。
中國第四代計算機中的巨型機代表機型——“銀河1”巨型計算機耗資1億元人民幣,但因大量購買國外硬件,未能對中國的半導體產業進步起到多大積極作用。
在“造不如買、買不如租”理論的指導下,至80年代末,中國憑自己的技術已經很難生產出一台計算機了。到90年代初,以聯想為代表的中國計算機企業紛紛轉向“貿工技”路線,只從事低附加值的微機組裝,無力也無心從事芯片研發,國內芯片市場徹底落入外資掌控。
4
玻璃房子的恥辱
在中國喪失獨立自主研發製造計算機的能力後,美國政府嚴格限制對中國出口高性能計算機。當時,高性能計算機的應用涉及的基本是堪稱國家“命脈”的領域,如國防軍工、油氣勘探、水電利用等。
由於中國當時還沒有自主研發的高性能計算機,所需要的計算機只能依靠進口,價格昂貴,維修管理困難。在1994年,中國進口計算機就花掉近20億美元,維護費用動輒千萬。
有專家表示,原石油工業部物探局曾花費巨資購買了一台國外的大型機,在後期集成與維護的費用上對方公司竟開出百億以上的天價。
不僅如此,對方還提出了一個讓中國IT人銘記了十幾年的屈辱條件——在設備使用過程中,為防止機器核心技術外泄,設備機房採用全透明的玻璃牆壁,中國使用人員的一舉一動都在外國人的時刻監控下,甚至連高性能計算機的啓動密碼和機房鑰匙都要由外國人控制!
於是在中國的土地上,有了“中國人不得入內”的玻璃房子——在將列強趕走幾十年後,中國的土地“中國人不得入內”又以這種形式重新上演了。
為了徹底拆除“玻璃房子”,研發出完全擁有自主知識產權的國產高性能計算機,以曙光公司為代表的中國民族IT產業走上了一條異常艱苦的自主突圍之路。
90年代初,為了徹底打破國外對高性能計算機的壟斷,國家派出一支年輕精幹的科研小分隊,遠赴美國硅谷去進行曙光一號的研究。當時的科學計算所所長李國傑在黑板上寫下了“人生能有幾回搏”七個大字,斬釘截鐵的對幾個年輕人説:“派你們去,就相信你們一定能把機器給造出來!” 在每天工作十五、六個小時,長達11個月的封閉式研究後,科研小分隊成功設計出曙光一號核心部分。
在曙光一號的研發過程中,一些國外公司和國內買辦對曙光一號研究小組的領頭人李國傑院士説,“把錢給我,我給你造出來不就完了”。但李國傑院士堅持認為,高性能計算的核心技術必須掌握在中國人手中,這是一絲一毫都不能讓步的,不僅要做整機研製,包括存儲器在內的配件都要自己做。
1993年,中國一台高性能計算機曙光一號並行機終於研製成功。曙光一號的戰略效應可以説是立竿見影:就在這台高性能計算機誕生的第三天,美國便宣佈解除10億次計算機對中國的禁運!成功打破了國外IT巨頭對我國信息技術的壟斷,推動信息產業走上了自主發展的道路。
5
中國超算逆襲
在堅定了自主發展超算的決心,並將決心付諸於實踐後,中國超算捷報頻傳:
1995年,在只有十餘名研究員及500萬元經費的情況下,中國成功研發出曙光1000大規模並行計算機。
曙光1000在整體技術上居中國之首,並達到了20世紀90年代前期的國際先進水平,其運行速度的峯值達到了每秒25億次,在當時我國大規模科學工程計算中發揮了重大作用。曙光1000也榮獲了1996年中國科學院科技進步特等獎和1997年國家科學技術進步一等獎。
1998年,曙光2000問世,總體水平達到了90年代同期國際先進水平,有些方面如機羣操作系統、集成化並行編程環境和服務器聚集軟件等已處於國際領先水平。
2001年,曙光3000誕生,標誌着我國超算產品正在走向成熟,能兼顧大規模科學計算、事物處理和網絡信息服務,已然是國民經濟信息化建設的重大裝備。
2004年,曙光公司研發出4000A,成為國內首台每秒運算超過10萬億次的超級計算機,並代表中國首次進入全球超級計算機TOP 500排行榜,位列第十位。
2008年,曙光5000降生,曙光5000的系統峯值運算速度達到每秒230萬億次浮點運算,使中國成為繼美國之後第二個能製造和應用超百萬億次商用高性能計算機的國家,也表明我國生產、應用、維護高性能計算機的能力達到世界先進水平。
2009年,作為第一台國產千萬億次超級計算機的天河一號在湖南長沙亮相。天河一號超級計算機性能為每秒1206萬億次的峯值速度,Linpack實測性能為每秒563.1萬億次,強勁的性能使天河一號位列中國超級計算機前100強之首,也使中國成為繼美國之後世界上第二個能夠自主研製千萬億次超級計算機的國家。2010年,國防科大對天河1號進行了升級,天河1A的實測運算能力從天河1號的每秒563.1萬億次,提升至2507萬億次,成為當時世界上最快的超級計算機。
2010年,曙光6000問世,曙光6000以實測每秒達1271萬億次的Linpack峯值速度,在2010年第35屆全球超級計算機500強排名中名列第二。
2012年,神威藍光超級計算機投入使用。該超算使用了8704片申威1600,搭載神威睿思操作系統,雖然超算絕對性能並不高,但卻是中國在“市場換技術”之後,首次實現了超算CPU和操作系統的全部國產化。神威藍光超算峯值計算性能為每秒一千萬億次,持續性能為每秒796萬億次,性能功耗比超過741MFlops/W(百萬次浮點運算/秒•瓦),LINPACK效率為74%。
2013年,國防科大成功研製出天河2號,其高達55PFlops的性能使其傲視羣雄,六度蟬聯TOP500排行榜首位。雖然在計算節點上使用的是美國Intel的CPU,但天河2號也使用了4096片飛騰1500,用於高速互聯網絡系統。
一直以來,別有用心之徒以天河2號使用美國CPU為由認為其不具備技術含量,其實超算系統可以分為軟件系統和硬件系統兩部分。
超級計算機硬件系統主要由高速運算系統、高速互連通信網絡系統、存儲系統(I/O 管理結點和 I/O 存儲結點)、維護監控系統、電源系統、冷卻系統和結構組裝設計等部分組成。
CPU僅僅是其中的一部分,並不是超算硬件系統的全部,某些人以天河2號使用美國CPU為由認為其不具備技術含量的説法是荒謬而可笑的。事實上,同樣使用E5和至強PHI計算卡的美國超算Stampede,不僅運算能力僅為天河2號的五分之一左右,整機效率也比天河2號更低,只有60.7%。
如果説天河2號、曙光6000、天河1號等超算使用了國外CPU是白璧微瑕,那麼,本次發佈的新超算“神威太湖之光”則實現了CPU、操作系統、高速互聯網絡等核心軟硬件的全面國產化——其CPU申威26010由260個核心構成,雙精浮點峯值高達3TFlops,完全追平了Intel最好的超算芯片。
得益於申威26010強勁的性能和良好的體系結構設計,新超算“神威太湖之光”的雙精浮點峯值高達100PFlops。相較於美國於今年完成升級的Stampede 2,新超算在絕對性能上是Stampede 2的近6倍。
這不僅徹底扭轉中國在超算領域技術和信息安全上受制於人的局面,還在技術上實現了對西方國家的逆襲。