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高性能計算的中國力量

封麵報道

作者:徐昊

當2013年12月14日晚8時許,嫦娥三號探測器在月球表麵預選著陸區域成功著陸後,全國人民都為中國成為世界上第三個實現地外天體軟著陸的國家而激動、興奮。在這次“嫦娥三號”登月過程中,部署在繞月探測工程飛行控製中心的曙光公司相關產品提供了諸多服務,曙光還提供了全方位的人員及備品備件保障服務,確保萬無一失,為登月成功帶來了可信賴的支持。

也許很多人並不知道,登月工程必須依靠信息技術在設計、研製、模擬、發射、傳輸、控製等方麵發揮核心作用,飛行器在運行過程中需要對軌道進行設計、計算以及快速預報,甚至毫秒必爭,這都需要強大的超算能力。中國航天科技集團公司科技委副主任、中國探月工程副總設計師於登雲曾表示,在繞月探測工程中采用國產的高性能計算機,就是出於對安全、自主、可控等多方麵因素的考慮。曙光高性能計算機此次不負眾望地圓滿完成了後勤保障計算任務,證明了曙光超算的優異性能。

20年前,在國家“863”計劃支持與推動下,中國第一台SMP(對稱式多處理機)“曙光一號”問世,標誌著中國高性能計算機正式開始產業化發展。從“曙光一號”開始,到“曙光星雲”衝擊全球超級計算排行榜位列第二,再到“天河一號”改寫人類計算速度極限、勇攀世界第一的巔峰,曙光等一批民族企業在高性能計算方麵銳意進取,贏得了長足進步,高性能計算領域已擁有不可小覷的“中國力量”。

打破超算“玻璃房”

“曙光一號的誕生,其後續創造出的價值和當時曆史階段的作用,不亞於兩彈一星。”這是兩院院士王大珩對曙光一號的評價。

王院士的評語絕非誇張。20年前,西方發達國家正對中國施行禁運政策,高技術領域更是如此。“當時有‘巴黎統籌委員會’(現已改為《瓦森納協定》),對我們禁運高性能的計算機,花多少錢都不賣給你。”曙光一號之父、中國工程院院士李國傑回憶,當時國內高性能計算機所有的機芯都是外國產的,而且買來之後還要受到監控,“機器被關在一個玻璃房子裏,隻能由國外賣方人員監控使用,中國工作人員不得接觸機器核心部件。”這不能不說是中國科技界的恥辱。但當時中國在高性能計算機領域的研究還處於初級水平,更談不上行業應用,而國內對高性能計算的需求又非常迫切,氣象、地質勘探等各方麵都需要用到它。在此背景下,李國傑院士認識到,高性能計算機將來必是計算領域的一個製高點,掌握它是發展信息科技的基礎,中國擁有自己的高性能計算機刻不容緩。

決定研發自主科技的高性能計算機後,鑒於當時國內的產業環境條件太差,李國傑院士組織了科研小分隊去美國“洋插隊”,利用美國的產業大環境展開研發工作。在隻有幾個人、投入經費僅200萬元的條件下,不到一年內便創造出了成果。1993年10月,曙光一號研製成功,打破了國外IT巨頭對中國信息技術的壟斷,推動信息產業走上了自主發展的道路。

原中科院副院長胡啟恒院士在曙光一號20周年活動現場回憶這段曆史時感慨地說,曙光一號這一腳踩下去有轟隆隆的聲音。在問世三天後,由美英日等發達國家組成的巴黎統籌會當即決定將中國高性能計算機禁運紅線上抬,10億次的高性能計算機解禁。

1996年,在國家科委(科技部前身)的建議下和中國科學院的大力推動下,曙光一號折價2000萬元人民幣,吸引資金成立了曙光信息產業有限公司。這個看似微小的舉動恰似蝴蝶效應,在中國信息產業掀起了巨大波瀾,不僅推動了中國各行各業的高速發展,也使曙光成為了一家立足技術、發展應用,並以自主科技創新為使命的國家高新技術企業。

依托曙光一號的技術積累,曙光開啟了技術成果產業化發展的新路子,這樣的發展方式,也被後人稱為“技工貿”路線。作為從中科院孵化出來的優秀技術型企業,曙光公司始終保持和中科院在技術上的緊密合作工作,始終不渝地進行技術創新。同時,曙光踐行“產、學、研、用”結合發展思路,站在市場的前端把創新資源、創新要素在企業平台上充分進行整合、放大,通過企業的市場化手段將科研技術轉化為產品,讓科學技術成為生產力,帶動了相關產業及經濟的發展。另外,曙光還成功地解決了體製問題,將科研團隊順利轉換成了企業經營團隊。2006年,曙光公司成功實施了股改,構建了完善的股權結構,從製度層麵解決了企業產權問題,形成了激勵機製,為自身的發展打造了更堅實、合理的基礎。

自主創新20年

“自主創新,服務中國”是曙光始終堅持的發展理念。曙光一方麵在開放的環境、開放的技術路線上,通過自主創新實現增值並贏得競爭;同時通過抓好產學研的結合與轉移,以協作創新讓科研成果不斷轉化為實際應用的價值,帶動產業的成長。由於曙光等國內企業持續對高性能計算領域的投入和耕耘,使得中國高性能計算應用範圍大幅擴展,大大提升了在國際市場上的地位,如今中國已成為美國之後的第二個超級計算機大國。