國防科技大學校長張育林解讀“天河一號”

　　國際超級計算機TOP500組織日前發布第36屆世界超級計算機500強排名榜。國防科學技術大學承擔國家“863”計劃“千萬億次高效能計算機系統研制”重大項目取得的標志性成果“天河一號”超級計算機系統，以優異性能位居世界第一。本報特刊發國防科大校長張育林的訪談文章以及該校計算機學院的相關報道，揭秘“天河”團隊的奮斗歷程。

　　由國防科學技術大學研制的中國首臺千萬億次超級計算機奪得全球性能桂冠之際，國防科大校長張育林接受專訪，對“天河一號”進行了解讀。

　　問：“天河一號”二期系統的速度名列全球超級計算機500強榜首，您對此如何評價？

　　張育林：這是我國自主研制的超級計算機綜合技術水平進入國際領先行列的歷史性突破，標志著我國正在高科技領域邁向世界一流水平。

　　問：速度是衡量超級計算機性能的唯一標準嗎？

　　張育林：速度是首要標準，但不是唯一標準。與國際上其他機器相比，“天河一號”的異構融合體系結構、高階光電混合通信、高性能虛擬計算域等技術達到世界領先水平。

　　與一年前研制成功的一期系統相比，“天河一號”二期系統有三大進步：一是峰值速度和持續速度分別提高了2.89倍和3.55倍，二是效率提高了近10%，三是自主技術大幅增加——新的系統中，互聯芯片全部為我們自主研制的產品，CPU（中央處理器）也首次部分采用了我們自主研制的“銀河飛騰1000”芯片。

　　問：一期系統的CPU全部是進口產品？

　　張育林：一期系統使用國外進口CPU，主要是出于研制進度和成本方面的考慮。在部署系統升級時我們決定，新一代“天河”要有中國“芯”。經過科研人員不懈努力，我們在2010年成功研制出“飛騰”芯片，性能達到了當今世界主流服務器CPU的水平，為“天河”系列高性能計算機提高峰值速度和運算效率提供了重要支撐。這是國防科大歷史上第一次成功研制出高性能的通用CPU，體現了邏輯設計、工藝生產等方面的進步。因此，“天河一號”二期系統速度奪冠的背后，體現的是全方位技術進步。

　　問：“天河一號”的研制成功為今后的自主創新實踐積累了哪些經驗？

　　張育林：第一是超前謀劃，積極搶占制高點。2005年，我們還在研制萬億次超級計算機的時候，就開展了千萬億次的預先研究和方案設計工作，這樣就保證了“天河一號”能在比較短的時間內完成工程研制。

　　第二是堅持自主創新，突破核心關鍵技術。超級計算機不是簡單地堆出來的，而是必須攻克體系結構、關鍵器件、核心軟件等一系列關鍵技術，綜合技術水平才能進入世界前列。

　　第三是融入國家創新體系，走軍民融合式發展道路。“天河一號”是國防科大與天津濱海新區軍民融合、密切合作，以國家超級計算天津中心為第一用戶研制成功的。

　　第四是統籌兼顧，科學推進重大項目攻關。這也是保證“天河一號”這樣大型的、復雜的系統工程能夠按時、保質完成的關鍵。

　　問：“天河一號”打破了美國多年來壟斷全球超級計算機性能榜首的局面，一些西方媒體稱中國為“游戲規則改變者”。超級計算機領域的“游戲規則”真的改變了嗎？

　　張育林：我認為，西方國家在信息技術領域的優勢地位沒有改變，美國在超級計算機研制和應用上的主導地位沒有改變，世界各國在超級計算機領域加大競爭的態勢沒有改變。

　　問：我們如何應對這樣的“游戲規則”？

　　張育林：要有攀登高峰的信心和勇氣。高性能計算機技術是關系國家安全和發展的高科技前沿技術，是國家經濟、國防與科技實力的重要象征。黨的十七大指出，要提高自主創新能力，加快建設國家創新體系，把掌握信息產業核心技術作為發展我國科技的戰略重點。“天河一號”開始研制的時候，正是世界高性能計算機技術進入新世紀以來迅猛發展的時期。2008年6月，美國誕生了世界上第一臺千萬億次超級計算機系統“走鵑”。在這之前，國際TOP500組織發布的歷屆世界超級計算機500強排名，前10名基本上都是美國機器。我們沒有被這種局面嚇倒，而是瞄準世界高性能計算機發展前沿研制千萬億次超級計算機系統，并且取得了成功。

　　問：所以說，自主創新的前提是勇于創新？

　　張育林：是的。自主創新不是一句話，需要持之以恒的勇氣和民族文化心理上的自信。國外有的，我們能夠追趕上；國外沒有的，我們也能夠做出來。同時，自主創新的路怎樣走，需要長時間的摸索。大學實驗室里的技術怎樣變成產品？軍民融合式發展怎樣實現？“天河一號”在這些方面也進行了成功的探索。

　　問：近幾年來，很多人在討論中國的大學為什么培養不出創新型人才。

　　張育林：我不同意這種看法。我們培養的人才是具備創新能力的，一個社會的創新能力根本上是由其經濟發展的程度和發展方式決定的，我國目前的經濟發展方式還沒有完全形成促進創新的機制和環境，還不能使創新者的作用得到最大限度的發揮。后金融危機時代，需要更多地依靠科技進步創新而不是僅僅依靠規模擴張和勞動力低成本的方式來推動經濟社會發展，這也是我們之所以著力轉變經濟發展方式的原因。這個轉變一旦實現，創新的需求更加迫切，創新的價值就能得到充分體現，自然會涌現出更多的創新型人才。

　　問：在未來一段時間內，“天河一號”怎樣保持技術領先？

　　張育林：只有持續加大投入、加快發展，才能在這個領域始終處于領先水平。目前，我們已經展開了對億億次超級計算機關鍵技術的研究。

　　問：億億次的需求到來了嗎？

　　張育林：一旦用好了千萬億次超級計算機這個平臺，億億次的需求會比我們想象的來得更快。運行短短幾個月以來，“天河一號”作為國家超級計算天津中心的業務主機和中國國家網格計算主節點，已經在生物醫藥研究、航空航天裝備研制、資源勘測和衛星遙感數據處理、金融工程數據分析、氣象預報、短臨地震預報等領域得到了成功應用。

　　“天河一號”的使用，使得國家超級計算天津中心成為我國首個具有千萬億次計算能力的超算中心，也是世界上五個千萬億次超算中心里能力速度最快、計算能力最強的中心，有力帶動了天津濱海新區高科技服務產業和高端信息產業的發展。除此之外，2009年11月，國防科大還與湖南省政府簽署了全面合作協議，以“天河”超級計算機為業務主機，籌建國家超級計算長沙中心。