冷眼與嘲笑中，中國超算成功登頂

李沛

近日，中國科學技術大學宣布該校潘建偉等人成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機“富岳”要用6億年。

算力不足影響核武器研制

中國電子計算機事業，從一開始就與原子彈工程有著密切聯系。

1959年，中國第一臺大型電子計算機，仿制蘇聯БЭСМ-Ⅱ的104機試制成功，并立即應用于原子彈相關研制工作，這臺計算機每秒可完成1萬次浮點運算。作為對比，同期IBM公司為美國原子彈研發機構開發的7030機，浮點運算性能約為每秒60萬次。

對于IBM7030這臺橫空出世的超級計算機，中國人曾嘗試花費700多萬美元購買，但在巴統（注：巴黎統籌委員會，是對社會主義國家實行禁運和貿易限制的國際組織）的限制下最終夭折。

原子彈的攻關不等人。怎么辦？拼命硬干！1965年9月，二機部第九研究院理論部副主任于敏，帶領幾十位研究人員趕赴上海，利用當時華東計算所剛剛研制成功的J501電子計算機開展突破氫彈原理的會戰，這臺設備運算速度約為每秒5萬次，已經是當時國內性能最強的計算機。

但是，進入上世紀70年代，核武器研究團隊得出了嚴酷的結論：“沒有運算速度達每秒1億次以上的計算機系統，就搞不出第二代核武器”。技術發展的新要求與現實保障條件的差距，已經到了非彌補不可的程度。

1976年末，即將卸任的美國總統福特意外簽發了兩臺CDC公司的Cyber172型入門級超算對華出口許可，用于中國石油地質勘探部門的數據處理，以此表達對中國的善意。然而，為了防止中方將超算用于其他領域，美方對這兩臺設備的性能做了降級處理，并設置了嚴苛的條件：機房鑰匙由美方人員掌管，上機需要美方人員審核監督。

在引進Cyber172的嘗試后，中方又趁熱打鐵，與日立公司達成協議，購入3臺日立M系列大型計算機用于氣象預報工作。1978年2月，卡特政府批準這一出口申請，但是仍然比照Cyber172的做法，要求日方在對華出口版本上大幅降低性能，在出口的前三年安排日方人員值守機房，中方的上機操作內容必須向日立公司總部提交匯總報告。

在一而再的刺激下，中國人深刻意識到，買現成的、一步到位是不切實際的幻想，自力更生是唯一出路。

研制中國人自己的超算

1978年3月，中央軍委主席鄧小平親自主持了巨型計算機研制工作會議，下定決心研制中國人自己的超算。

1978年5月，國防科委在北京召開巨型機方案論證和協作會議，決定由脫胎自哈軍工的國防科技大學承擔巨型機研制任務。

超級計算機規劃性能為每秒1億次浮點運算，比中國此前研制過的最先進計算機還要快100倍。

研發團隊選擇了當時世界第一超算，美國的Cray-1作為總體架構參考;確定頂層架構后，再自上而下拆解部件、材料和設備需求，國內有的就國內配套，國內目前無法配套的，也不盲目攻關拉長戰線，而是果斷利用零部件進口的較寬松條件直接引進。

得益于正確的戰略和得力的執行，巨型機項目僅僅歷時5年就完成研制任務，較原定規劃提前了整整1年，性能完全達到設計要求。

1983年12月26日，中國第一臺億次超級計算機通過國家技術鑒定，張愛萍上將將其命名為“銀河一號”，這標志著中國成為繼美國、日本之后，第三個能獨立設計和制造超級計算機的國家。

中國超算成功“登頂”

在“銀河一號”之后，國防科大又相繼完成銀河二號、三號、四號、五號超算的研制，實現了運算性能從每秒億次到十億次，百億次、萬億次、十萬億次的突破。

2009年，國防科大正式對外公開了新一代千萬億次級超級計算機“天河一號”，2013年，“天河二號”誕生。它們剛一被公布，就令世界震動，尤其是“天河二號”，其峰值性能每秒5.49億億次、持續性能每秒3.38億億次的表現，甩開第二名美國“泰坦”超級計算機接近一倍，毫無爭議地成為世界超算TOP500排行榜王者。

對此，美國人的反應非常直接和“本色”。2015年4月，美國商務部發布公告，決定禁止向中國4家超算機構出售英特爾芯片。

然而，這次對天河超算研制力量看似周密的“定點清除”式打擊，并沒有起到美國人預想的作用。2016年6月，“天河二號”超算失去了超算排行榜王座，接替它的仍然是一臺中國超算——“神威·太湖之光”。

這臺新機的持續運算性能達到每秒9.3億億次，是“天河二號”的三倍。更重要的是，“神威·太湖之光”沒有使用美國CPU、GPU部件，而是使用自主知識產權的SW26010處理器。美國的制裁長臂已經“鞭長莫及”。

（據《瞭望智庫》 ）