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(巴黎統籌委員會)協議框架下,西方國家在高技術領域對我國進行封鎖和限制。
為了進行石油勘探,中國石油工業部重金購買了一臺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小時監控。
買了設備,卻得不到技術,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被交給國防科技大學。
曾經研發中國第一臺中國晶體管計算機的慈云桂教授,立下軍令狀。
慈云桂帶領他的研制小組,開始通宵達旦地忘我工作,解決一個個技術難題。
液冷技術研發困難,就采用風冷技術。
為了保證穩定性和可靠性,他們不放過一個細節: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。
他們還創造性地提出了自己的巨型機體系結構,首次提出雙向量陣列結構,采用全流水線化功能部件和復合流水線技術,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。
天河當然不會孤單,他的同伴很快就會來臨。
1982年,日本發布了一項雄心勃勃的計劃,開發第五代計算機。
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成功,人類將會掀起一場革命。
我國的863計劃也開設了智能計算機專題,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)
不過專家組發現,智能計算機并不符合我們的需求,把目標轉向了高性能并行計算機。
這次轉型是幸運的,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計算領域的開拓性作用。
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化之路。
1996年,以曙光1號作價2000萬為基礎,中科院成立了曙光公司進行市場化運營。
以曙光1號為技術源頭,曙光公司發展成全球第六,亞洲第一大高性能計算機的廠商,在中國市場上,曾連續10年蟬聯高性能計算機市場份額第一,超過了“傳統勁敵” IBM和惠普。
大家也許在上面的圖中看到一個熟悉的名字:聯想
上世界90年代末,曾任曙光1000技術負責人的祝明發帶領部分團隊人員進入聯想,組建了高性能服務器事業部,聯想超算開始起步。
2002年聯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研發的萬億次超級計算機。
聯想沒有推出像神威、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。
聯想最近陷入爭議,但實事求是地說,它在超算商業市場上,占據了數量的優勢。
最新數據顯示,全球Top500超級計算機中,有180臺都是聯想制造的,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展的。
美國的三個總統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”,封鎖最關鍵的芯片。
碼農翻身注:國產CPU的發展狀況,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 級超算已成為當前各國競相角逐的戰略制高點。
我國為了穩妥考慮,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問題,并不影響中國超算的整體發展。
2018年,這三家單位都已經發布了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,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,就是最為基礎的核心技術,無法逃避。
而中國,也必然會補上這一課!