“天河二号”主任设计师卢宇彤:我们不怕限购

“没事不惹事,事来了也不怕事。”“天河二号”主任设计师卢宇彤借电视主持人汪涵的话表达她对美国限售芯片的看法。她同时透露说,“天河二号”的升级目标肯定能实现,时间也在可控范围内。

卢宇彤是在19日举行的中国计算机协会青年计算机科技论坛特别论坛上发布上述消息的。这也是美国公布“限售令”以来中国“天河”团队成员首次作出回应。

4月上旬,媒体报道了美国商务部把与超级计算机相关的四家中国机构列入限制出口黑名单一事。这四家中国机构包括以“天河”为业务主机的三家超级计算机中心和天河的研制者国防科学技术大学,限售的产品则直指在“天河二号”上装配近10万块的英特尔“至强”CPU。美国商务部的公告声称,美国政府认定名单上的这些机构“涉及违反美国国家安全或外交政策利益的活动”。

以“天河”为代表的中国超级计算机事业似乎正在面临一场危机。而出席特别论坛的业界专家认为,长远来看,这一事件将加快中国自主研发进程,总体说来可能利大于弊。

  天河二号主任设计师卢宇彤:对限售令早有预案

“没有这次限售令事件的话,‘天河二号’拿下6到8个冠军没问题。”中国计算机学会高专委秘书长、中科院计算机所研究员张云泉说。

根据计划,为与国家超级计算机广州中心的“天河二号”将在2015年内从55P升级到100P以上。P为超级计算机的运算单位,代表每秒千万亿次的运算性能。这意味着,在每半年进行一次排名的全球超级计算机500强排行榜上,已经实现“四连冠”的这套中国系统很可能会成为占据冠军宝座事件最长的机器之一。

CPU被誉为计算机的“大脑”。面对英特尔难以继续武装中国“大脑”的现实,“天河二号”升级所需的CPU能否以其他外国产品替代?或者,已在“天河”系列计算机上小试牛刀的国产CPU能否独挑大梁?

  天河二号所使用的国产主板

一片猜测声中,卢宇彤表示,“限售令”的确会给“天河二号”升级计划带来一定的负面影响,但升级是一项复杂的系统工程,不可能将成败完全系于CPU。

她说,“天河”在选择技术路线之处就就进行过充分的风险评估,也针对各种情况制订了相应的预案和部署。这一次,当美国的“限售令”引发各方热议时,“国防科大内部非常平静”。

“‘天河二号’升级到100P的目标肯定会实现。我们已有技术方案,待时机成熟会对外发布,”卢宇彤说,“中国的高性能计算发展会应对各种挑战,在未来不太长的时间内迈上一个新台阶。”

作为目前世界上运算速度最快的超级计算机,“天河二号”的强大计算能力与英特尔CPU的高性能密切相关,也离不开国防科大原创的体系结构、高速互联系统、操作系统、容错技术、节能技术的核心技术。

“中国超算不怕限售。”张云泉说,“曙光、神威、天河等系统的研发正是在禁运和封锁中不断壮大起来的。实践表明,外国禁运的技术和产品,反倒“逼”出了中国巨大的决心和潜力。”

  国产CPU差距仍在

今天的技术语境下,“不怕”并不是民族主义的情绪化表达。根据张云泉的评估,“天河”系列超级计算机的国产化率约为70%,部署在济南超算中心的“神威蓝光”则达到85%以上。后者的CPU和系统软件全部自主研发。

同样得到较广泛应用的国产CPU还包括“龙芯”和“飞腾”,其产业化是国家“核高基”重大专项支持的结果。作为与载人航天、探月工程并列的16个重大专项科技之一,这一从2006年延续至2020年的计划期望摆脱我国在核心器件、高端芯片、基础软件领域依赖国外的局面。

但业界专家的共识是:尽管进步很大,国产CPU差距仍在。

据中科院计算所研究员、“龙芯”系列处理器负责人胡伟武介绍,由于编译系统和微结构的差距更大,“龙芯”与国外CPU相比虽然主频只差一倍,用户体验却有数量级的差异。卢宇彤认为,构建“天河二号”服务阵列的“飞腾-1500”达到了“天河一号”时代的CPU水平,目前距离国外先进水平还有3到5年的差距。

“核心技术的自主可控是国家战略,也是国防科大一直努力的目标,不会因为美国限售与否而有任何改变。”卢宇彤说。

胡伟武指出,要改变中国IT产业受制于人的局面,光靠其中一两项核心技术或一两个产品的突破是不管用的,必须建立起自主可控的信息产业体系,就像“两弹一星”时代建立起一个完整的软硬件生态系统而不是在英特尔、微软控制格局下增砖添瓦,需要借助市场和政府双重力量,也需要科技价值观的转变。

除此之外,也要对自主研发加强保护。早在美国公布“限售令”之前,中国计算机学会已向国家相关部门建议制定《反禁运法》——“其他国家对我国禁运的装备、器材、技术及软件等在我国研发成功之后,已定时期不得进口该国的同类产品或对其征收高额关税,以此作为反制措施,保护我国的国家利益、民族产业利益和科技人员的积极性。”

  超算竞争日益激烈

针对美方称“天河”超级计算机“被用于模拟核爆炸”的说法,中国国家超级计算广州中心16日发表声明说,该中心是一个完全开放、市场化运营的公共平台,怀疑在此开展核爆炸模拟至少是缺乏基本的军事常识。尽管限购的真正原因必然比借口复杂得多,美国的这一举动显然与中国“天河”接连夺冠直接相关。

超级计算领域异常激烈的竞争背后是国家综合实力的较量,是国家前瞻性发展规划的角逐。如果说当年日本“地球模拟器”的横空出世推动了美国将超级计算机从军用扩展至民用,中国“天河”的稳稳领先则进一步加剧了国际竞争,促使美国、日本、欧洲、印度、韩国等调整其超级计算发展战略。

  天河二号计算机

2014年4月,张云泉与多名中国超算专家一起赴美,就“中国超算是否已经超越美国”与美方展开战略对话。“中美专家共同的研判结果是:中国整体实力特别是应用能力比美国差10年以上。他们放心了。”

仅仅过去一年,美国人的想法似乎又变了,一方面给中国超级计算机升级设置障碍,另一方面加快自己的性能跨越,宣布将为三个国家实验室建立超过100P的超级计算机。

卢宇彤说:“这次限售再次证明,超级计算机是各国政府战略布局的重点。无论国际形势如何变化,中国都会坚定不移地发展国产超级计算机系统。”

“许多年来,美国都以拥有世界上最快的超级计算机而骄傲,但现在,中国成为这一荣誉的拥有者。与这个变化本身相比,更重要的是变化背后的努力——中国多年来在计算机产业上的巨大投入。但无论怎样,其结果只会是推动科学的发展,科学将是最后的赢家。”在“天河”首次夺冠的2010年,英国爱丁堡大学并行计算中心主任阿瑟·特鲁曾这样说。

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2 Responses

  1. “天河二号”超算解决应用“硬伤”:用户增至1600家说道:

    曾连续六次登上世界超算之首的宝座的超级计算机“天河二号”最近有点忙。用户数猛增至1600家之后,广州市科学技术协会创新与交流中心等单位又组织了2016年国家超级计算广州中心应用与推广活动,邀请中国科学院院士、计算机科学家张景中院士以及多家重量级企业前往超算中心考察交流。

    虽然“天河二号”曾连续六次勇夺全球超级计算机500强桂冠,但也有声音质疑称,“天河二号”的主要用户几乎清一色“高大上”的单位,包括科研院所、政府机关、央企国企以及大型民企等,而且用户数量也比较少,应用方面的缺失是“天河二号”的“硬伤”。去年年底,“天河二号”的用户只有600家。

    2015年9月,超算中心正式移交中山大学运营管理,成为我国首个管理权归属高校的国家超算中心。移交一年多后,超算中心创新优势逐渐凸显。国家超级计算广州中心主任卢宇彤介绍,截至目前,中心用户数量已超过1600家,共支撑国家级课题超过800项,广东省、广州市课题超过40项,并取得了一系列标志性大规模科学工程应用成果,涵盖了天文宇宙科学研究、大气海洋环境研究、工业设计制造、新能源新材料开发利用、生物医药与健康医疗等领域。2016年,超算中心科研经费、机时收入连创新高,“天河二号”系统资源利用率持续增长,2016年四季度系统利用率达84.5%。

    据介绍,天河二号目前的应用范围已经非常广泛,工业设计制造方面,应用“天河二号”,商飞全机气动参数优化设计6天完成过去2年的工作量。广汽集团车身侧面碰撞模拟,精度达到85%以上。借力“天河二号”,广船4万吨排水量散货船数值水槽,自主推进,缩短设计周期,降低研发成本。生物医药健康产业方面,在“天河二号”的帮助下,企业进行人类基因组测序,2000人基因组30X深度测序,8小时就可以完成原来8个月的工作量。

    卢宇彤介绍,除了一些高大上的课题,“天河二号”很多课题项目也可以很接地气。“比如家居设计,以往只能由设计师花很长时间花一张难懂的2D图,运用超级计算机后,可以在很短时间内就拿出一张更简单明了的3D图。”

  2. “‘天河二号’走近暨南大学” 交流活动圆满结束说道:

    为充分发挥“天河二号”的资源优势,加强“天河二号”强大计算资源与广东地区兄弟院校紧密联系,促进校级合作交流,3月16日,国家超级计算广州中心来到了历史悠久的暨南大学,拉开了“2017‘天河二号’走近高校”系列活动的序幕。

    暨南大学学科门类齐全,文理医工兼备,有诸多优势学科,拥有多个国家级工程中心和部级重点实验室。暨大素有“华侨最高学府”之称,肩负着为海外华侨华人和港澳台地区培养人才的光荣使命,培养了来自世界五大洲多个国家的各类人才,具有很强的国际影响力。

    2017年3月16日上午, 暨南大学科学技术研究处和网络与教育技术中心联合国家超级计算广州中心在暨南大学校友楼成功举办了 “‘天河二号’走近暨南大学”主题活动。该活动受到了暨南大学诸多师生的热烈欢迎,来自生命科学院、信息科学技术学院、药学院、化学与材料学院、经济学院等十多个院系共130余名师生参加了本次活动。

    暨南大学网络与教育技术中心副主任沈镇林在活动中作为主持人发言,他对利用“天河二号”强大的计算能力来助推暨大科研工作表示非常期待,并表达了与超算中心加强合作的愿望,利用“天河二号”加快暨大“世界一流大学”和“一流学科”建设。

    超算中心卢宇彤主任在会上介绍了“天河二号”取得的一系列荣誉和标志性科学研究应用成果,并表示此行目的是希望借此活动更好发挥超算在支持省内各高校科学研究和产业成果转化等方面的作用。让更多的人享受我国超算技术快速发展的红利,让广东的高校师生更好地享受“天河二号”落户广州的便利。在科学研究、技术创新、产业升级以及教育和人才培养等方面充分交流与合作。

    超算中心杜云飞总工程师为大家分享了“天河二号”在大气海洋环境、天文地球物理、航空航天、新材料新能源、工业仿真、生物医药模拟、金融媒体、智慧城市云计算等领域的典型应用案例和取得的最新应用成果,充分展示了超级计算与我们的日常生活、科研工作息息相关的一面。

    活动最后的现场互动交流环节,参会的师生代表和学者踊跃提问,超算中心卢宇彤主任和杜云飞总工就大家感兴趣的“天河二号”主机系统、自主研发平台、网络安全、大规模合作开发以及如何更好地使用“天河二号”的软件环境等问题进行了耐心的解答,现场气氛活跃。

    通过此次活动,国家超级计算广州中心向暨南大学宣传推广了超算文化和超算应用,同时促进了校际合作交流,促进多学科交叉,让暨大师生了解了“天河二号”在支持科学研究和产业成果转化等方面的作用。未来,超算中心将继续与暨南大学保持密切交流,在科学研究、技术创新、产业升级、以及教育和人才培养等方面充分交流合作,促进多学科融合发展,共同提高超算应用水平,取得更多更好的成果。

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