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10萬顆美國芯 龍芯能否撐起天河超算,?

2015-04-23

       沒事不惹事,,事來了也不怕事?!薄?a class="innerlink" href="http://wldgj.com/tags/天河二號" title="天河二號" target="_blank">天河二號”主任設(shè)計師盧宇彤借用主持人汪涵在湖南衛(wèi)視節(jié)目《我是歌手》中說過的一句話,,表達她對美國限售芯片事件的看法。她透露說,,“天河二號”的升級目標肯定能實現(xiàn),,時間也在可控范圍內(nèi)。

  盧宇彤是在19日舉行的中國計算機學會青年計算機科技論壇(CCF YOCSEF)特別論壇上發(fā)布上述消息的,。這也是美國公布“限售令”以來中國“天河”團隊成員首次做出回應,。

  以“天河”為代表的中國超級計算機事業(yè)似乎正在面對一場危機。而出席特別論壇的業(yè)界專家?guī)缀鯖]有爭議地認為,,長遠來看,,這一事件對我利大于弊,。

  “中國超算不怕限售”

  “沒有這次限售事件的話,‘天河二號’拿下6到8個冠軍沒問題,?!敝袊嬎銠C學會高專委秘書長、中科院計算所研究員張云泉說,。

   根據(jù)計劃,,位于國家超級計算廣州中心的“天河二號”將在2015年內(nèi)從55P升級到100P以上。P為超級計算機的運算單位,,代表每秒千萬億次的計算性 能,。這意味著,,在每半年進行一次排名的全球超級計算機500強排行榜(TOP500)上,已經(jīng)有了“四連冠”記錄的這套中國系統(tǒng)很可能會成為占據(jù)冠軍寶座 時間最長的機器之一,。

  而現(xiàn)在,,由于美國商務部4月初出臺的限售措施,,這一原本沒有懸念的預測變得不再確定。列入限售對象的4家中國機構(gòu),,包括以“天河”為業(yè)務主機的三家超級計算中心和“天河”的研制者國防科大,,限售的產(chǎn)品則直指已在“天河二號”上裝配近10萬顆的英特爾“至強”CPU

  CPU被譽為計算機的“大腦”,。面對英特爾難以繼續(xù)武裝“中國大腦”的現(xiàn)實,,“天河二號”升級所需的CPU能否以其他外國產(chǎn)品替代?或者,,已在“天河”系列計算機上小試牛刀的國產(chǎn)CPU能否獨挑大梁,?

  一片猜測聲中,盧宇彤表示,,“限售令”的確會給 “天河二號”升級計劃帶來一定的負面影響,,但升級是一項復雜的系統(tǒng)工程,不會將成敗完全系于CPU,。

  “美國有美國的政策,,我們也有我們自己的發(fā)展計劃?!北R宇彤說,,“天河”在選擇技術(shù)路線之初就進行過充分的風險評估,也針對各種情況制定了相應的預案和部署,。這一次,,當美國的“限售令”引發(fā)各方熱議之時,“國防科大內(nèi)部非常平靜,?!?/p>

  “‘天河二號’升級到100P的目標肯定會實現(xiàn),。我們已有技術(shù)方案,待時機成熟會對外發(fā)布,?!北R宇彤說,“中國的高性能計算發(fā)展會主動應對各種挑戰(zhàn),,在未來不太長的時間內(nèi)邁上一個新臺階,。”

  作為目前世界上速度最快的超級計算機,,“天河二號”的強大計算能力與英特爾CPU的高性能密切相關(guān),,也離不開國防科大原創(chuàng)的體系結(jié)構(gòu)、高速互連系統(tǒng),、操作系統(tǒng),、容錯技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等核心技術(shù),。

  “天河”無疑是吸收人類共同知識的成果,,但無論是在奮力追趕的過去還是局部領(lǐng)先的今天,中國計算機研發(fā)者不止一次遭遇“限售”或“禁運”,。

   1983年,,中國第一臺真正意義上的超級計算機——每秒鐘計算1億次的“銀河-Ⅰ”研制成功后,《光明日報》以具有時代特色的語言發(fā)表文章說:“這些年 來,,有些計算機大國對中國實行封鎖政策,,凡計算機高級技術(shù)、尖端設(shè)備一律對中國禁運,。當我們提出購買它的百萬次級計算機時,,他們態(tài)度傲慢,提出極為苛刻的 條件?,F(xiàn)在,,‘銀河’機沉靜的微笑大概可以提醒他們不必如此目中無人了?!?/p>

  《解放軍報》記載了一段上個世紀90年代的往事,。“西方國家 對我實施禁運,,導致我某型戰(zhàn)機研制因缺少核心芯片而受阻……在人力物力,、技術(shù)支撐極度匱乏的條件下,陳書明等人僅用不到兩年的時間,,研制出我國首款用于戰(zhàn) 機的芯片,,按時實現(xiàn)戰(zhàn)機核心芯片的國產(chǎn)化替代,如今這型戰(zhàn)機已經(jīng)成為我空軍主力機型翱翔在祖國藍天,?!?/p>

  “中國超算不怕限售,。”張云泉說,,“曙光,、神威、天河等系統(tǒng)的研發(fā)正是在禁運和封鎖中不斷壯大起來的,。實踐表明,,外國禁運的技術(shù)和產(chǎn)品,反倒‘逼’出了中國巨大的決心和潛力,?!?/p>

“倒逼中國打造自主可控體系”

  今天的技術(shù)語境下,“不怕”并不是民族主義的情緒化表達,。

  根據(jù)張云泉的評估,,“天河”系列超級計算機的國產(chǎn)化率約為70%,部署在濟南超算中心的“神威藍光”則達到85%以上,。后者的CPU和系統(tǒng)軟件全部自主研發(fā),。

   同樣得到較廣泛應用的國產(chǎn)CPU還包括“龍芯”和“飛騰”,,其產(chǎn)業(yè)化是國家“核高基”重大專項支持的結(jié)果,。作為與載人航天、探月工程并列的16個重大科 技專項之一,,這一從2006年延續(xù)至2020年的計劃期望擺脫我國在核心器件,、高端芯片、基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域依賴國外的局面,。

  但,,業(yè)界專家們的共識是:進步很大,差距仍在,。

   據(jù)中科院計算所研究員,、“龍芯”系列處理器負責人胡偉武介紹,由于編譯系統(tǒng)和微結(jié)構(gòu)的差距較大,,“龍芯”與國外CPU相比雖然主頻只差一倍,,用戶體驗卻 有數(shù)量級的差異。盧宇彤認為,,構(gòu)建“天河二號”服務陣列的“飛騰-1500”達到了“天河一號”時代的英特爾CPU水平,,但目前距離國外先進水平還有3到 5年的差距。

  “核心技術(shù)的自主可控是國家戰(zhàn)略,,也是國防科大一直努力的目標,,不會因為美國限售與否而有任何改變?!北R宇彤說,。

  胡偉武指出,,要改變中國IT產(chǎn)業(yè)受制于人的局面,光靠其中一兩項核心技術(shù)或一兩個產(chǎn)品的突破是不管用的,,必須建立起自主可控的信息產(chǎn)業(yè)體系,,就象“兩彈一星”時代建立起自主可控的工業(yè)體系一樣。

  “說得俗一點,,就是要自己當老大,,而不是給別人當馬仔?!焙鷤ノ湔f,,圍繞“龍芯”建立起一個完整的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)而不是在英特爾、微軟控制格局下增磚添瓦,,需要借助市場和政府雙重力量,,也需要科技價值觀的轉(zhuǎn)變。

  論壇執(zhí)行主席,、北京并行科技有限公司CEO陳健表達了相似的觀點:“英特爾不僅有市場領(lǐng)先的芯片,,同時集中了全世界最優(yōu)秀的調(diào)優(yōu)工程師和上萬名軟件工程師,還有眾多的軟件公司提供全面的系統(tǒng)和應用軟件,?!焙鷤ノ湎M?020年,基于“龍芯”做軟件的能達到10萬人,。

   早在美國公布“限售令”之前,,中國計算機學會已向國家相關(guān)部門建議制定《反禁運法》——“其他國家對我國禁運的裝備、器材,、技術(shù)及軟件等在我國研發(fā)成功 之后,,一定時期不得進口該國的同類產(chǎn)品或?qū)ζ湔魇崭哳~關(guān)稅,以此作為反制措施,,保護我國的國家利益,、民族產(chǎn)業(yè)利益和科技人員的積極性?!?/p>

  對于“反禁運”是否會因為缺少競爭驅(qū)動而固步自封的擔心,,中國計算機學會秘書長杜子德表示,中國市場內(nèi)部競爭已經(jīng)足夠激烈,,拿本國市場與國外產(chǎn)品博弈,,不失為培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)的一種手段。

  胡偉武坦誠,,“龍芯”是在罵聲中長大的,。“‘海龍’市場里看不到‘龍芯’,說什么都沒用,。判斷技術(shù)是否先進,,不是看與美國人跟得緊不緊,而是看跟應用結(jié)合得緊不緊,?!?/p>

  由于大型軟件缺失等原因,應用至今是中國超算的最短板,。雖然限售事件中不少輿論指向“不行”的國產(chǎn)CPU,,自主可控的道路遠比打破封鎖、研發(fā)出高性能CPU更為漫長,。

  核心技術(shù)永遠買不來,。在胡偉武看來,被限售“卡脖子”是件好事,,有利于丟掉幻想,。“中國人只要丟掉了幻想,,什么人間奇跡都可以創(chuàng)造,。”

  “科學將是最后的贏家”

  針對美方稱“天河”超級計算機“被用于模擬核爆炸”的說法,,中國國家超級計算廣州中心16日發(fā)表聲明說,,該中心是一個完全開放、市場化運營的公共平臺,,懷疑在此開展核爆炸模擬至少是缺乏基本的軍事常識,。

盡管限售的真正原因必然比借口復雜得多,,美國的這一舉動顯然與中國“天河”接連問鼎直接相關(guān),。

  超算領(lǐng)域異常激烈的競爭背后是國家 綜合實力的較量,是國家前瞻性發(fā)展規(guī)劃的逐鹿,。如果說當年日本“地球模擬器”的橫空出世推動了美國將超級計算機從軍用擴展至民用,,中國“天河”的穩(wěn)穩(wěn)領(lǐng)先 則進一步加劇了國際競爭,促使美國,、日本,、歐洲、印度,、韓國等國調(diào)整其超級計算發(fā)展戰(zhàn)略,。

  2014年4月,張云泉與多名中國超算專家一起赴美,,就“中國超算是否已經(jīng)超過美國”話題與美方展開戰(zhàn)略對話,。“中美專家共同的研判結(jié)果是:中國整體實力特別是應用能力比美國差10年以上。他們放心了,?!?/p>

  僅僅過去一年,美國人的想法似乎又變了,,一方面給中國超級計算機升級設(shè)置障礙,,另一方面加快推進自己的性能跨越,宣布將為3個國家實驗室建設(shè)超過100P的超級計算機,。

  “我們沒有必要去分析美國究竟怎么想的,,只需專心做好自己的本職工作?!北R宇彤說:“這次限售再次證明,,超級計算機是各國政府戰(zhàn)略布局的重點;無論國際形勢如何變化,,中國都會堅定不移地發(fā)展國產(chǎn)超級計算機系統(tǒng),。”

  在提振民族自信心的同時,,國產(chǎn)系統(tǒng)也在日益頻繁的國際合作中彰顯了人類以科學計算向挑戰(zhàn)性問題求解的初衷,。

   基于“天河一號”,國家超級計算天津中心廣泛開展與美國,、亞太地區(qū)和歐盟地區(qū)的超級計算中心,、高性能計算研究機構(gòu)之間的技術(shù)交流合作。利用“天河二 號”,,德國慕尼黑工業(yè)大學等團隊對1992年美國加州蘭德斯大地震進行了模擬研究,,美國佐治亞理工學院開展抗艾滋病毒藥物作用機理研究,均取得重要成果,。

  CCF YOCSEF舉行特別論壇的4月19日是“摩爾定律”誕生50周年紀念日,。這一偉大定律所描述的技術(shù)發(fā)展速度,在今天的世界超算領(lǐng)域呈放緩態(tài)勢,。這樣的背景下,,中國的“一枝獨秀”似乎更為顯眼。

   “這是一個有趣的變化,。許多年來,,美國都以擁有世界上最快的超級計算機而驕傲,但現(xiàn)在,,中國成為這一榮譽的擁有者,。與這個變化本身相比,更重要的是變化 背后的努力——中國多年來在計算機產(chǎn)業(yè)上的巨大投入,。但無論怎樣,,其結(jié)果只會是推動科學的發(fā)展,科學將是最后的贏家?!痹凇疤旌印笔状螉Z冠的2010年,, 英國愛丁堡大學并行計算中心主任阿瑟·特魯說。


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