中國超級計算機的進化史是一部技術創新與國家戰略緊密結合的壯麗篇章,深刻反映了計算機信息技術開發的跨越式發展。自上世紀70年代起步以來,中國超級計算機經歷了從引進模仿到自主創新的蛻變,成為全球科技競爭中的重要力量。
在早期階段(1970-1990年代),中國超級計算機主要依賴進口和技術合作。例如,1983年成功研制的“銀河-I”億次計算機,標志著中國成為繼美、日之后第三個具備研制億次計算機能力的國家。這一時期的研發雖然受限于基礎薄弱,但為中國積累了寶貴的技術與人才儲備。
進入21世紀,中國超級計算機邁入自主創新加速期。2008年,“曙光5000A”首次進入全球超級計算機前十,彰顯了中國在并行計算架構上的突破。“天河”系列超級計算機的誕生,更是將中國推向世界超算舞臺的中央。2010年,“天河一號”以每秒2.5千萬億次的性能首次問鼎全球第一,引發國際廣泛關注。這不僅得益于處理器和互聯技術的突破,還體現了中國在系統軟件與應用生態上的持續投入。
以“神威·太湖之光”和“天河二號”為代表的中國超級計算機,多次蟬聯全球超算榜首,其核心處理器已實現全面國產化。例如,“神威·太湖之光”采用自主研發的“申威26010”眾核芯片,峰值性能超過每秒10億億次,展現了在異構計算與能效優化上的領先水平。這些成就的背后,是國家長期戰略支持、產學研緊密協作以及信息技術開發的系統性進步。
中國超級計算機的進化并非孤立,它緊密關聯著信息技術開發的整體脈絡。在硬件層面,從依賴進口CPU到自主研發加速芯片,實現了算力與安全性的雙重提升;在軟件層面,操作系統、編譯器和應用軟件的優化,推動了超算在氣候模擬、生物醫藥、航空航天等領域的深度融合。人工智能與大數據技術的興起,進一步拓展了超級計算機的應用邊界,例如“天河”系列已廣泛應用于深度學習訓練與科學發現。
中國超級計算機正朝著E級(百億億次)計算時代邁進。2021年發布的“天河三號”原型機,已在能耗比和可擴展性上取得進展,預示著新一輪技術突破。量子計算與類腦計算等前沿方向的探索,或將重塑超級計算機的發展路徑。中國在信息技術開發上的持續投入,不僅將鞏固其在超算領域的領先地位,更將為全球科技進步貢獻中國智慧。
總而言之,中國超級計算機的進化史,是一部從追趕到并跑、乃至局部領跑的奮斗史。它不僅是計算機信息技術開發的縮影,更是中國創新驅動發展戰略的生動實踐。在數字化浪潮中,超級計算機作為“國之重器”,必將繼續賦能科學研究與產業升級,推動人類社會向智能時代加速前行。