主设计师解读天河二号缘何六度称雄

几天前，在美国举行的2015年国际超级计算机大会上，国际500强组织发布了世界500强超级计算机的最新排名。国防科技大学开发的天河二号超级计算机系统再次排名第一，荣获“六连冠”为什么天河二号六次成为世界上增长最快、最具竞争力的超级计算公司？记者采访了国防科技大学天河二号的设计师杨灿群教授。

天河二号的设计起点很高。

杨灿群介绍，天河二号之所以连续6次夺冠，与它在设计之初的高起点密切相关。天河二号的设计目标是确保珠江三角洲地区的高性能计算和大数据处理需求，同时辐射港澳并对外开放。因此，天河二号的设计性能指标定位在天河一号计算能力的10倍以上。2010年11月，国防科技大学开发的天河一号在第36届国际500强超级计算排名中排名世界第一，其最高速度为每秒4700万亿次，实际速度为每秒2566万亿次。中国的超级计算机第一次排名世界第一。但是它很快被一台日本超级计算机超越。

“相互超越是国际超级计算领域的准则。为了保持我们在世界超级计算领域的领先优势，我们瞄准国际前沿，提前部署，从高起点规划天河二号的发展。”杨灿群表示，凭借多年的技术积累和丰富的工程经验，他们在异构架构、自主定制的高速互联网、新的并行编程模型框架等方面进行了一系列创新，使天河二号成为世界上运算速度最快的超级计算机，峰值运算速度达到每秒5.59亿次，实际运算速度达到3.39亿次。

2013年6月，天河二号在长沙成功开发，“中国速度”立即引起了国内外的广泛关注。国际超级计算组织派出了一个特别专家组进行调查。测试显示，天河二号的计算能力是美国“泰坦”超级计算机的两倍多，在当年世界500强超级计算排名中排名第一。天河二号在国家超级计算机广州中心投入运行后，大力推动超级计算机在科技创新和经济社会发展中的应用。构建了材料科学与工程计算、生物计算和个性化医疗保健六大应用服务平台，为国内外近500名用户提供高性能计算和云计算服务。随着天河二号应用领域的不断扩大，中国的超级计算机作为国家重要的基础设施，日益显示出强大的支撑作用，成为国家科技创新和经济社会发展的强大引擎。

创新团队专注于新一轮的国际竞争，并对尖端技术进行研究。

在当今世界，高性能计算已经成为继理论和实验之后的第三种科学研究方法。超级计算机是一个国家科技创新能力和综合国力的重要标志，已经成为世界强国的战略制高点。杨灿群告诉记者，虽然天河二号已经连续六次位居世界第一，但西方列强的追赶速度丝毫没有放缓。美国和其他发达国家正在积极开发新一代超级计算机，希望尽快超过天河二号。然而，超级计算机的开发和建设是一项复杂的系统工程，不可能一蹴而就。新一代模型的开发通常需要4-5年甚至更长时间才能投入实际应用。如果国外的研发计划要到2013年6月天河二号发布时才启动，那么到2017年到2018年，新一代超级计算机才能开发出来，与天河二号争夺冠军。

今年年初，美国宣布将限制包括国防科技大学在内的四个单位销售芯片，以阻止我国超级计算机的发展。面对激烈的竞争，国防科技大学“天河”高性能计算创新团队也加快了创新步伐。杨灿群表示，针对美国实施的芯片销售限制，该团队目前正在加紧开发具有自主知识产权的新一代“飞腾”CPU和多核加速器。预计明年将推出基于独立多核加速器的十亿次天河二号升级系统。同时，他们将着眼于下一代数十亿超级计算系统的新一轮国际竞争，开展前沿技术研究，力争长期保持中国在世界超级计算领域的核心竞争力，继续书写“中国速度”的新传奇。

(本报记者刘小兵、本报特约记者王久文、本报记者于东阳)(原题:天河二号超级计算机系统在最新世界500强超级计算机排行榜上再次排名第一，连续六次获奖——为什么天河二号六次夺冠)

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