实博体育下注超级科技！中国超算64年终于逆袭美

发布时间：2020/06/13 丨 文章来源：未知 丨 浏览次数：

　　新一期环球超等计较机500强榜单20日宣布,利用中国自立芯片制作的“神威太湖之光”代替“河汉二号”登上榜首,中国超算上榜总数初次超越美国,名列第一。

　　相对河汉2号接纳Intel的至强PHI计较卡，本次刷榜的“神威太湖之光”从CPU到互联收集、存储排阵等枢纽构成部门局部完成了国产化。

　　假如说河汉2号由于利用了Intel的计较卡而被一些别有效心之徒诟病的话，本次完整自立研发的“神威太湖之光”毫无疑问完成了中国在高机能计较范畴对美国的逆袭。

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　　开国伊始，因军事和科研上的需求，国度十分正视计较机手艺研发。除主动培育外乡着土偶才，并送尖子赴苏联学习外，还主动吸收外洋留学返国人材——这傍边有曾在苏联学习的张效祥传授，有在英国爱丁堡大学攻读博士后的夏培肃院士，有在哥本哈根任无线电厂开展工程师的吴几康院长，另有十分“土鳖”的张梓昌初级工程师......他们成为开国早期仿造苏联计较机、自立设想计较机的栋梁。

　　1952年，国度就建立电子计较机科研小组，由数学研讨所所长华罗庚卖力。计较机小组提出了一台串行的电子管计较机的表面假想，机能参数与EDVAC、EDSAC计较机相称。

　　就在这个期间，夏培肃院士完成了第一个电子计较器和的设想事情，并编写了中国第一本电子计较机道理课本。在院校开设了计较机设想、法式设想和计较机办法专业锻炼班，并送手艺尖子赴苏联学习。

　　1956年，国度订定了开展我国科学的12年近景计划，把创始我国的计较手艺奇迹等项目列为四大告急步伐之一，中国科学院建立了计较手艺研讨所筹办委员会，将人材集合到该研讨所，并依托从苏联得到的手艺图纸和苏联在156工程中援建的电子督工厂设想、消费本人的计较机。

　　1958年，原七机部初级工程师张梓昌对苏联供给的M-3机设想图纸停止部分修正后，胜利研制出103计较机，运算速率达每秒3000次，该计较机共消费36台。

　　1959年，张效祥传授以苏联还在研制中的БЭСМ-II计较机为模板，胜利研制104计较机，该机共消费7台，每秒运转1万次，在的研制过程当中阐扬了主要感化。

　　103计较机和104计较机的降生，使中国计较机完成了从无到有的逾越。并且由于是仿造苏联的先辈计较机，在手艺出发点上比力高——103计较机和104计较机在手艺程度上仅次于美苏。

　　1960年，夏培肃院士带队设想的107计较机研制胜利，并被装置在北京玉泉路中国科学手艺大学。

　　107计较机是一台小型的串连通用电子管数字计较机，是新中国第一台自立设想的计较机，标记着中国的计较机从模拟到自立设想的逾越！

　　中科大以107计较机为根底，编写了《计较机道理》和《法式设想课本》，作为该校计较机专业、力学系、主动化系、地球物理系的课本。107计较机除为讲授效劳外，还效劳于潮汐预告、弹道计较、核物理、力学、微波等范畴。

　　因长波电台、结合舰队、中苏论争等变乱的影响，中苏干系疾速恶化，《中苏友爱联盟相助公约》名不副实，赫鲁晓夫撤走结局部在华苏联专家，而在瑰宝岛、铁列克提变乱后，中苏险些到了战役边沿，在60年月至80年月初，中国已很罕见到苏联手艺援助。

　　与此同时，西方对中国停止严厉的手艺封闭。在美苏的手艺封闭下，中国只能走自立设想、自立消费的开展道路，正好像道所说“封闭吧，封闭他十年八年，中国的成绩就处理了”。

　　晶体管束作对60年月初的中国而言难度不成谓不大，西方和苏联都以为中国底子不克不及够把握该项手艺。为处理晶体管束作困难，中国群众束缚军军事工程学院四系四○四教研室康鹏临危授命，胜利研发“断绝-壅闭振荡器”（后被定名为康鹏电路），处理了晶体管的不变性成绩，使中国比美国晚近8年进入晶体管时期。“康鹏电路”问世后，中国开端量产晶体管。

　　在处理晶体管束作困难后，哈兵工（慈云桂掌管设想）于1964年景功研制出新中国第一台全晶体管计较机441B-I，相对美国于第一台全晶体管计较机RCA501晚了6年。

　　441B系列计较机是我国第一台具有分时操纵体系和汇编言语、FORTRAN言语及尺度法式库的计较机。

　　在天津电子仪器厂共消费了100余台，次要用于兵工、科研、景象、油田勘察等，该机最大特性就是高牢靠性和高可维性——1966年，北京举行计较机展览，恰逢邢台大地动，441B计较机是独一不受地动影响，不变运转的计较机。该系列机型均匀利用15年以上。

　　1964年，吴几康胜利研制119计较机，该计较机运算才能为每秒5万次，运算才能略强于美国于1958年制作的IBM 709计较机，后者的运算才能为每秒4.2万次。1965年，109计较机研制胜利，该机由2万多支晶体管，3万多支二极管构成，不变运转15年。109和119计较机在我国研制氢弹的过程中立下丰功伟绩，被誉为研制氢弹“勋绩机”。

　　1965年，中国自立研制的第一块集成电路在上海降生，中国只比美国晚了5年进入集成电路时期。1972年，自立研制的大范围集成电路在四川永川半导体研讨所降生，完成了从中小集成电路开展到大范围集成电路的逾越。

　　从中小范围集成电路开展到中大范围集成电路，美国用了8年工夫（1960年到1968年），而我们的先辈，在被美苏同时封闭抹杀之时，只用了7年就完成了逾越（从1965年到1972年），他们的贡献和捐躯值得后代铭刻！

　　在72年尼克松访华以后，中国和西方本来一触即发的干系有所减缓，中国经由过程特别渠道大批购置单机装备，并将其消化吸取后，大批仿造，新陈代谢，搭建了本人的消费线。

　　尔后，国产计较机更是进入多量量消费时期——批量消费的计较机有161型“南华”牌台式计较机、LX--121型银行利钱机、130系列、150系列、180系列计较机。此中，130系列计较机产量最大，总产量近千台。

　　这批计较机也辞别已往仅限于兵工科研利用，利用范畴扩展到当局构造、银行的数据收罗和数据处置，产业掌握，信息和事物处置等方面。

　　在这个期间，固然西方手艺日新月异，但中国在部分范畴也追平西方，好比上海无线位移位存储器，就根本到达外洋同期程度；1979年研制的HDS—9计较机每秒运算500万次，是美国1972年的IBM 370-168计较机运算才能的两倍；中科院上海冶金所还自力开展了制作集成电路所需求的离子注入机，并出口到日本......

　　停止70年月末，中国科研职员和财产工人发扬白手起家、自暴自弃的肉体，建成了中国本人的半导体产业，把握了从单晶制备、装备制作、集成电路制作的全历程手艺。

　　在80年月推行“造不如买、买不如租”、“市场换手艺”等政策后，中国半导体财产手艺研发进入低谷期，手艺人材要末流失到外洋，要末去大学教书，有的以至被调去看管机房。

　　在这段工夫里，自立手艺被贬低，而洋手艺被美化——许多十分有前程的科研项目被反对；很多科研项目更是在“本国专家”的“悉心指点”下被引上了岔路；以至呈现了中国企业利用本人研发的手艺照旧要给外商交纳专利费的征象。

　　而自立研发CPU也被入口CPU代替，好比1983年，海潮开端接纳入口Intel8088芯片，而非国产芯片组装0520微机，在80年月至90年月初研制的长城286、长城386、长城486、实博体育足彩2780机、太极2220、银河超等小型机、HN2730超等小型机等计较机均接纳外洋芯片。

　　中国计较机中的巨型机代表机型——“银河1”巨型计较机耗资1亿元群众币，但因大批购置外洋硬件，未能对中国的半导体财产前进起到多大主动感化。

　　在“造不如买、买不如租”实际的指点下，至80年月末，中国凭本人的手艺曾经很难消费出一台计较机了。到90年月初，以遐想为代表的中国计较机企业纷繁转向“贸工技”道路，只处置低附加值的微机组装，有力也无意处置芯片研发，海内芯片市场完全落入外资掌控。

　　在中国损失自力自立研发制作计较机的才能后，美国当局严厉限定对中国出口高机能计较机。其时，高机能计较机的使用触及的根本是可谓国度“命根子”的范畴，如国防兵工、油气勘察、水电操纵等。

　　因为中国其时还没有自立研发的高机能计较机，所需求的计较机只能依托入口，价钱高贵，维修办理艰难。在1994年，中国入口计较机就花掉近20亿美圆，保护用度动辄万万。

　　有专家暗示，原石油产业部物探局曾破费巨资购置了一台外洋的大型机，在前期集成与保护的用度上对方公司竟开出百亿以上的天价。

　　不只云云，对方还提出了一个让中国IT人铭刻了十几年的耻辱前提——在装备利用过程当中，为避免机械中心手艺外泄，装备机房接纳全通明的玻璃墙壁，中国利用职员的一举一动都在本国人的时辰监控下，以至连高机能计较机的启动暗码和机房钥匙都要由本国人掌握！

　　因而在中国的地盘上，有了“中国人不得入内”的玻璃屋子——在将列强赶走几十年后，中国的地盘“中国人不得入内”又以这类情势从头演出了。

　　为了完全撤除“玻璃屋子”，研收回完整具有自立常识产权的国产高机能计较机，以曙光公司为代表的中百姓族IT财产走上了一条非常艰辛的自立突围之路。

　　90年月初，为了完全突破外洋对高机能计较机的把持，国度派出一支年青精悍的科研小分队，远赴美国硅谷去停止曙光一号的研讨。其时的科学计较所所长李国杰在黑板上写下了“人生能有几次搏”七个大字，刀切斧砍的对几个年青人说：“派你们去，就信赖你们必然能把机械给造出来！” 在天天事情十5、六个小时，长达11个月的封锁式研讨后，科研小分队胜利设想出曙光一号中心部门。

　　在曙光一号的研发过程当中，一些外洋公司和海内大班对曙光一号研讨小组的领头人李国杰院士说，“把钱给我，我给你造出来不就完了”。但李国杰院士对峙以为，高机能计较的中心手艺必需把握在中国人手中，这是一丝一毫都不克不及退让的，不只要做整机研制，包罗存储器在内的配件都要本人做。

　　1993年，中国一台高机能计较机曙光一号并行机终究研制胜利。曙光一号的计谋效应能够说是吹糠见米：就在这台高机能计较机降生的第三天，美国便颁布发表消除10亿次计较机对中国的禁运！胜利突破了外洋IT巨子对我国信息手艺的把持，鞭策信息财产走上了自立开展的门路。

　　1995年，在只要十余名研讨员及500万元经费的状况下，中国胜利研收回曙光1000大范围并行计较机。

　　曙光1000在团体手艺上居中国之首，并到达了20世纪90年月前期的国际先辈程度，其运转速率的峰值到达了每秒25亿次，在其时我国大范围科学工程计较中阐扬了严重感化。曙光1000也荣获了1996年中国科学院科技前进特等奖和1997年国度科学手艺前进一等奖。

　　1998年，曙光2000问世，整体程度到达了90年月同期国际先辈程度，有些方面如机群操纵体系、集成化并行编程情况和效劳器会萃软件等已处于国际抢先程度。

　　2001年，曙光3000降生，标记着我国超算产物正在走向成熟，能统筹大范围科学计较、事物处置和收集信息效劳，已然是百姓经济信息化建立的严重配备。

　　2004年，曙光公司研收回4000A，成为海内首台每秒运算超越10万亿次的超等计较机，并代表中国初次进入环球超等计较机TOP 500排行榜，位列第十位。

　　2008年，曙光5000诞生，曙光5000的体系峰值运算速率到达每秒230万亿次浮点运算，使中国成为继美国以后第二个能制作和使用超百万亿次商用高机能计较机的国度，也表白我国消费、使用、保护高机能计较机的才能到达天下先辈程度。

　　2009年，作为第一台国产万万亿次超等计较机的河汉一号在湖南长沙表态。河汉一号超等计较机机能为每秒1206万亿次的峰值速率，Linpack实测机能为每秒563.1万亿次，微弱的机能使河汉一号位列中国超等计较机前100强之首，也使中国成为继美国以后天下上第二个可以自立研制万万亿次超等计较机的国度。2010年，国防科大对河汉1号停止了晋级，河汉1A的实测运算才能从河汉1号的每秒563.1万亿次，提拔至2507万亿次，成为其时天下上最快的超等计较机。

　　2010年，曙光6000问世，曙光6000以实测每秒达1271万亿次的Linpack峰值速率，在2010年第35届环球超等计较机500强排名中名列第二。

　　2012年，神威蓝光超等计较机投入利用。该超算利用了8704片申威1600，搭载神威睿思操纵体系，固然超算绝对机能其实不高，但倒是中国在“市场换手艺”以后，初次完成了超算CPU和操纵体系的局部国产化。神威蓝光超算峰值计较机能为每秒一万万亿次，连续机能为每秒796万亿次，机能功耗比超越741MFlops/W(百万次浮点运算/秒•瓦)，LINPACK服从为74%。

　　2013年，国防科大胜利研制出河汉2号，其高达55PFlops的机能使其傲视群雄，六度连任TOP500排行榜首位。固然在计较节点上利用的是美国Intel的CPU，但河汉2号也利用了4096片飞扬1500，用于高速互联收集体系。

　　不断以来，别有效心之徒以河汉2号利用美国CPU为由以为其不具有手艺含量，实在超算体系能够分为软件体系和硬件体系两部门。

　　超等计较机硬件体系次要由高速运算体系、高速互连通讯收集体系、存储体系(I/O 办理结点和 I/O 存储结点)、保护监控体系、电源体系、冷却体系和构造组装设想等部门构成。

　　CPU仅仅是此中的一部门，并非超算硬件体系的局部，某些人以河汉2号利用美国CPU为由以为其不具有手艺含量的说法是荒唐而好笑的。究竟上，一样利用E5和至强PHI计较卡的美国超算Stampede，不只运算才能仅为河汉2号的五分之一阁下，整机服从也比河汉2号更低，只要60.7%。

　　假如说河汉2号、曙光6000、河汉1号等超算利用了外洋CPU是瑕不掩瑜，那末，本次公布的新超算“神威太湖之光”则完成了CPU、操纵体系、高速互联收集等中心软硬件的片面国产化——其CPU申威26010由260其中心组成，双精浮点峰值高达3TFlops，完整追平了Intel最好的超算芯片。

　　得益于申威26010微弱的机能和优良的系统构造设想，新超算“神威太湖之光”的双精浮点峰值高达100PFlops。相较于美国于本年完成晋级的Stampede 2，新超算在绝对机能上是Stampede 2的近6倍。

　　这不只完全改变中国在超算范畴手艺和信息宁静上受制于人的场面，还在手艺上完成了对西方国度的逆袭。