美國精準打擊,中國的超級計算機落后了?
最新一期的全球超級計算機500強榜單(TOP500)公布,日本的“富岳”連續(xù)四期排名第一,美國的“頂點”和“山脊”分列二三位。
之前的冠亞軍,中國的“太湖之光”和“天河二號”已經(jīng)滑落到第4和第7位。
中國的超算落后了嗎?
上世紀80年代,在巴統(tǒng)(巴黎統(tǒng)籌委員會)協(xié)議框架下,西方國家在高技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覈M行封鎖和限制。
為了進行石油勘探,中國石油工業(yè)部重金購買了一臺IBM大型機。
可是讓人沒想到的是,這臺機器被鎖在一個玻璃房中,方便美國人24小時監(jiān)控。
買了設(shè)備,卻得不到技術(shù),這是中國超算歷史上的一個屈辱時刻。
玻璃房子事件,深深地刺痛了中國人,中國必須得有自己的超級計算機。
1978年,研制第一臺中國巨型計算機的任務(wù)被交給國防科技大學(xué)。
曾經(jīng)研發(fā)中國第一臺中國晶體管計算機的慈云桂教授,立下軍令狀。
慈云桂帶領(lǐng)他的研制小組,開始通宵達旦地忘我工作,解決一個個技術(shù)難題。
液冷技術(shù)研發(fā)困難,就采用風(fēng)冷技術(shù)。
為了保證穩(wěn)定性和可靠性,他們不放過一個細節(jié):2.5萬條繞接線,12萬個繞接點,他們每一個都檢查了八遍以上,200多萬個焊點更是無一虛焊。
他們還創(chuàng)造性地提出了自己的巨型機體系結(jié)構(gòu),首次提出雙向量陣列結(jié)構(gòu),采用全流水線化功能部件和復(fù)合流水線技術(shù),提高機器運行的并行度等等。
1983年,每秒運算一億次的銀河-I巨型計算機終于研發(fā)成功。
但是我們科研人員付出了巨大的代價和犧牲, 多位中青年科研骨干英年早逝,例如49歲的鐘士熙教授、43歲的蹇賢福副教授、41歲的王育民副研究員、40歲的張樹生講師、35歲的俞午龍助理研究員,等等。
銀河機房下的英靈們,可以組織起另外一支銀河研制隊伍了。
但是銀河沒有停步不前。
2010年,銀河改名為天河, 天河一號以2566 TFLOPS 的峰值性能,登頂Top500榜首!
2013年, 天河二號又以33862 TFLOPS的峰值性能,再次登頂。
中國已經(jīng)成為超級計算機的高端玩家,屈辱的玻璃房被砸得粉碎。
天河當(dāng)然不會孤單,他的同伴很快就會來臨。
1982年,日本發(fā)布了一項雄心勃勃的計劃,開發(fā)第五代計算機。
第五代計算機將具備人工智能!可以識別圖形圖像,能夠理解自然語言,可以做邏輯推理。
一旦這樣的計算機研發(fā)成功,人類將會掀起一場革命。
我國的863計劃也開設(shè)了智能計算機專題,在中科院計算所成立了“智能中心”做研究。
(智能中心1990年成立時的工作場所—智能中心小樓)
不過專家組發(fā)現(xiàn),智能計算機并不符合我們的需求,把目標轉(zhuǎn)向了高性能并行計算機。
這次轉(zhuǎn)型是幸運的,因為日本的第五代計算機最終以失敗告終。
1993年,計算所智能中心在院士李國杰的帶領(lǐng)下, 推出了“曙光1號”, 從此開啟了曙光系列超級計算機。
“曙光一號”誕生后僅3天,西方國家便宣布解除10億次計算機對中國的禁運,可見曙光在高性能商業(yè)計算領(lǐng)域的開拓性作用。
像銀河一樣,曙光也開始迅速奔跑
2010年11月,曙光星云以1271 TFLOPS 名列超級計算機排行榜第三名。
更難得的是,曙光成功地走出了商業(yè)化之路。
1996年,以曙光1號作價2000萬為基礎(chǔ),中科院成立了曙光公司進行市場化運營。
以曙光1號為技術(shù)源頭,曙光公司發(fā)展成全球第六,亞洲第一大高性能計算機的廠商,在中國市場上,曾連續(xù)10年蟬聯(lián)高性能計算機市場份額第一,超過了“傳統(tǒng)勁敵” IBM和惠普。
大家也許在上面的圖中看到一個熟悉的名字:聯(lián)想
上世界90年代末,曾任曙光1000技術(shù)負責(zé)人的祝明發(fā)帶領(lǐng)部分團隊人員進入聯(lián)想,組建了高性能服務(wù)器事業(yè)部,聯(lián)想超算開始起步。
2002年聯(lián)想推出的第一臺超算深騰1800,達到了每秒1萬億次的速度。
這也是中國第一臺由企業(yè)研發(fā)的萬億次超級計算機。
聯(lián)想沒有推出像神威、天河、曙光那樣排行Top 500 前三的頂尖超算,在單臺超算性能上并不出眾。
聯(lián)想最近陷入爭議,但實事求是地說,它在超算商業(yè)市場上,占據(jù)了數(shù)量的優(yōu)勢。
最新數(shù)據(jù)顯示,全球Top500超級計算機中,有180臺都是聯(lián)想制造的,排名第一。
2010年對中國超算來說,是個獨特的年份。
這一年中國先后誕生了三臺運算運算速度達到千萬億次的計算機,天河一號和曙光星云進入了Top 500的前三。
而江南計算所研發(fā)的神威藍光特別具有里程碑式的意義。
2016年,神威更進一步,推出了太湖之光,運算速度達到了93014 TFLOPS 一舉登頂Top500榜首,這也是使用國產(chǎn)CPU的超算首次登頂!
在天河、曙光、神威、深騰、浪潮等超算的努力下,中國的在Top500計算力排行榜上占據(jù)了34.6%的份額,位居第一。
美國絕對不會任由中國的超算如此迅猛發(fā)展的。
美國的三個總統(tǒng)展開了接力棒式的制裁。
至此,從國防科大的天河,到中科曙光和江南計算所的神威,中國超級計算機全部受到美國制裁。
美國的制裁旨在卡住中國超算的“脖子”,封鎖最關(guān)鍵的芯片。
碼農(nóng)翻身注:國產(chǎn)CPU的發(fā)展狀況,參見漫畫《20年了,為什么中國的CPU還是不行?》
超級計算機界的下一個皇冠是 E級超算,即每秒可執(zhí)行百億億次浮點運算的超級計算機。
做為大國綜合實力的象征,E 級超算已成為當(dāng)前各國競相角逐的戰(zhàn)略制高點。
我國為了穩(wěn)妥考慮,同時支持了三家單位進行 E 級超算研制,分別是中科曙光、國防科技大學(xué)和江南計算所。
然后通過賽馬機制,最終選取兩家重點扶持,即使采用海光芯片的曙光出現(xiàn)問題,并不影響中國超算的整體發(fā)展。
2018年,這三家單位都已經(jīng)發(fā)布了E級超算的原型機。
也許不久以后,我們就會再次看到中國E級超算登頂Top 500了!
從透明的玻璃房子,到E級超算,中國超算在美國的不斷打壓下,找到了一條死中求活的生路。
但是這條路上并不安全,美國有可能像制裁華為那樣,采用極限施壓,確保中國不能得到任何美國芯片技術(shù),包括EDA和芯片制造:
如果真是這樣,中國的超算就會像華為手機那樣,受到巨大影響。
競爭到了最后階段,就是最為基礎(chǔ)的核心技術(shù),無法逃避。
而中國,也必然會補上這一課!